Выталкивающая сила — объяснение для детей — просто и понятно (новое)

Всем привет. В этом видео я хочу объяснить, как корабль плавает. Сначала мы отправимся в горы. Вы, вероятно, также знакомы с явлением: чем выше вы поднимаетесь в гору, тем разреженнее воздух и тем ниже атмосферное давление. Эти маленькие красные фигурки, как предполагается, представляют собой частицы воздуха. Чем глубже вы спускаетесь с горы, тем ближе расположены частицы воздуха. Давление воздуха увеличивается по мере погружения. Мы предполагаем, что в воде то же самое: чем глубже вы находитесь, тем больше давление воды и тем ближе друг к другу расположены частицы воды. Вы можете почувствовать это давление ушами, когда ныряете. Чем глубже вы ныряете, тем больше давление воды. Прежде чем мы рассмотрим плавающий корабль, давайте сначала рассмотрим пляжный мяч. Он плавает на поверхности воды. Поскольку внутри водяного мяча только воздух, его средняя плотность очень мала. Это означает, что его масса очень мала, несмотря на большой объём. В результате пляжный мяч давит на поверхность воды с очень малой силой веса. Сила тяжести настолько мала, что немногочисленные частицы воды на поверхности воды давят на неё достаточно сильно, чтобы пляжный мяч испытывал выталкивающую силу, создаваемую частицами воды, которая равна силе тяжести. Поэтому мяч может плавать. Теперь рассмотрим объект с гораздо большей плотностью… камень. Предположим, что площадь, с которой камень давит на поверхность воды, аналогична площади мяча. Следовательно, одинаковое количество частиц воды толкает камень вверх и обеспечивает плавучесть. Однако при схожем объёме камень имеет значительно большую массу, чем мяч. Следовательно, он давит на поверхность воды с значительно большей силой тяжести. Поскольку на этот раз две силы не уравновешивают друг друга, камень опускается на дно. По мере падения вода давит на камень со всех сторон. Две боковые силы уравновешивают друг друга. Сила, создаваемая частицами воды, которая давит на камень сверху, меньше силы, создаваемой частицами воды, которая давит на камень снизу. Это происходит потому, что количество частиц воды увеличивается с глубиной. Эти две силы приводят к возникновению выталкивающей силы, направленной вверх. Однако, поскольку сила веса камня больше, камень продолжает тонуть. Теперь давайте рассмотрим корабль. Как такой тяжёлый корабль может плавать? Корабль использует для этого два приёма. С одной стороны, у корабля относительно большая нижняя часть, которая относительно глубоко погружена в воду. Это позволяет множеству частиц воды оказывать давление на нижнюю часть корабля и толкать его вверх. Второй приём заключается в том, что внутри корабля есть большие полости, заполненные только воздухом. Это уменьшает среднюю плотность корабля и, следовательно, силу веса. Таким образом, сила веса и сила опрокидывания могут уравновеситься, и корабль может плавать.