Fizică • Mecanică • Presiunea, Pascal și Arhimede

Legea lui Pascal și legea lui Arhimede: presa hidraulică și plutirea

Legea lui Pascal și presa hidraulică, forța arhimedică FA = ρ·g·V, condițiile de plutire și scufundare a corpurilor, cu exemple și probleme rezolvate.

Clasele VII-VIII Exerciții

Pe scurt

  • Pascal: presiunea aplicată unui lichid închis se transmite la fel în toate punctele.
  • Arhimede: un corp scufundat primește o forță în sus egală cu greutatea lichidului dezlocuit: FA = ρlichid · g · V.
  • Corpul plutește dacă densitatea lui este mai mică decât a lichidului.

Legea lui Pascal și presa hidraulică

Presiunea exercitată asupra unui lichid aflat într-un vas închis se transmite integral în toate punctele lichidului.

F1S1 = F2S2
Exemplu

Pe pistonul mic (S1 = 0,01 m2) apăsăm cu 100 N. Pistonul mare are S2 = 0,5 m2: F2 = 100 · 0,5 : 0,01 = 5 000 N. Așa funcționează cricul hidraulic și frânele mașinii.

Legea lui Arhimede

Un corp scufundat într-un lichid este împins de jos în sus cu o forță egală cu greutatea lichidului dezlocuit:

FA = ρlichid · g · Vscufundat
Exemplu

Un corp cu volumul de 2 dm3 = 0,002 m3, complet scufundat în apă: FA = 1 000 · 10 · 0,002 = 20 N.

Plutirea corpurilor

  • G > FA (ρcorp > ρlichid) – corpul se scufundă: o piatră în apă;
  • G = FA – corpul plutește în interiorul lichidului: un submarin;
  • G < FA (ρcorp < ρlichid) – corpul urcă și plutește la suprafață: lemnul, gheața.

O navă de fier plutește pentru că are formă goală: volumul de apă dezlocuit este mare, deci și forța arhimedică. În apa sărată (mai densă) plutim mai ușor.

Exerciții

0 din 6 rezolvate

Alege răspunsul corect. După fiecare răspuns vezi explicația.

1. Presa hidraulică: F₁ = 50 N, S₁ = 0,02 m², S₂ = 1 m². Cât este F₂?
Explicație: F₂ = 50 · 1 : 0,02 = 2 500 N.
2. Care este forța arhimedică pe un corp de 0,001 m³ scufundat în apă (g = 10 N/kg)?
Explicație: FA = 1 000 · 10 · 0,001 = 10 N.
3. Un corp plutește la suprafața apei dacă:
Explicație: ρ corp < ρ apă → plutește.
4. De ce plutim mai ușor în Marea Neagră decât într-un lac?
Explicație: Densitatea mai mare dă o forță arhimedică mai mare.
5. Forța arhimedică este orientată:
Explicație: Lichidul împinge corpul de jos în sus.
6. Pe ce lege funcționează frânele hidraulice ale mașinii?
Explicație: Presiunea se transmite prin lichidul de frână.