Napravimo jednostavan eksperiment:uzmi slabo napuhanu gumenu kuglu i "uroni" je u vodu. Ako je dubina uranjanja čak 1-2 metra, lako je vidjeti da će se njezin volumen smanjiti, tj. sa svih strana lopta je stisnula određenu silu. Obično kažu da je ovdje "kriv" hidrostatički tlak - fizički analog sile koja djeluje u nepomičnim tekućinama na uronjenom tijelu. Hidrostatske sile djeluju na tijelo sa svih strana, a njihova rezultirajuća sila, poznata i kao Arhimedova sila, naziva se i plutajućom, što odgovara njegovom smjeru djelovanja na tijelo uronjeno u tekućinu.
Archimedes je svoj zakon otkrio čisto eksperimentalno,a njegovo teorijsko opravdanje čekalo je gotovo 2000 godina prije nego što je Pascal otkrio zakon hidrostatike za stacionarni fluid. Prema ovom zakonu, pritisak se prenosi kroz tekućinu u svim smjerovima, bez obzira na područje na koje djeluje, na svim ravninama koje su vezivale fluid, a njegova vrijednost P proporcionalna je površini S i usmjerena duž normalne do nje. Pascal je taj zakon otkrio i testirao eksperimentom 1653. Prema njemu, hidrostatski tlak djeluje na površinu tijela uronjenog u tekućinu sa svih strana.
Pretpostavimo da je u njega uronjeno tijelo u vodioblik kocke s rubom L do dubine H je udaljenost od površine vode do gornjeg lica. U ovom slučaju je donje lice na dubini od H + L. Vektor sile F1 koji djeluje na gornju stranu usmjeren je prema dolje i F1 = r * g * H * S, gdje je r gustoća tekućine, g je ubrzanje gravitacije.
Vektor sile F2 koji djeluje na donju ravninu usmjeren je prema gore, a njegova vrijednost određena je izrazom F2 = r * g * (H + L) * S.
Vektori sila koji djeluju na bočne površine,međusobno su uravnoteženi, pa su u budućnosti isključeni iz razmatranja. Arhimedova sila je F2> F1 i usmjerena je odozdo prema gore, a primjenjuje se na donje lice kocke. Definirajte njegovu vrijednost F:
F = F2 - F1 = r * g * (H + L) * S - r * g * H * S = r * g * L * S
Imajte na umu da je L * S volumen kocke V i tako dalje.r * g = p je težina jedinične tekućine, tada Arhimedova sila formule određuje težinu volumena fluida jednaku volumenu kocke, tj. to je upravo težina tekućine koju istiskuje tijelo. Zanimljivo je da je razgovor o Arhimedovom zakonu moguće samo u okruženju u kojem je gravitacija prisutna - u nultu gravitaciju zakon ne djeluje. Napokon, formula Arhimedovog zakona ima sljedeći oblik:
F = p * V, gdje je p specifična težina tekućine.
Архимедова сила может служить основанием для uzgon plovnosti tel. Uvjet za analizu je omjer težine uronjenog tijela Pm i mase tekućine Pj s volumenom jednakim volumenu dijela tijela uronjenog u tekućinu. Ako je Pm = Pm, tada tijelo lebdi u tekućini, a ako je Pm> Pm, tada tijelo tone. Inače, tijelo iskoči sve dok sila uzgona ne bude jednaka težini izbačenog udubljenog dijela vode u tijelu.
Arhimedov zakon i njegova upotreba imaju dugopovijest tehnologije, počevši od klasičnog primjera primjene u svim poznatim plovnim objektima te do balona i zračnih brodova. Ovdje je igrala ulogu činjenica da plin pripada takvom stanju materije koja u potpunosti modelira tekućinu. Istodobno, u zraku Arhimedova sila djeluje na bilo koje predmete, slične kao u tekućini. Prve pokušaje obavljanja leta u zraku balonom braća Montgolfier učinili su balonom toplim dimom, tako da je težina zraka zatvorenog u balonu bila manja od težine istog volumena hladnog zraka. To je bio razlog za pojavu sile dizanja, a njegova vrijednost određena je kao razlika u težini ova dva volumena. Daljnje usavršavanje balona bilo je plamenik, koji je kontinuirano zagrijavao zrak unutar balona. Jasno je da je domet leta ovisio o trajanju plamenika. Kasnije se na zračnim brodovima plin koristio za punjenje specifične težine manje od zraka.
