FKM Kompass
L1

Üleslükkejõud ja Archimedese seadus

Vedelikku sukeldatud objektile mõjub ülespoole suunatud üleslükkejõud, mis võrdub tema poolt väljatõrjutud vedeliku kaaluga — kas objekt ujub või vajub, sõltub sellest, kuidas see jõud võrdub tema enda kaaluga.

Practise this concept

Ülestõukejõud on otsene tagajärg sellele, et rõhk kasvab sügavusega. Vee all oleva keha alumine pind on sügavamal kui ülemine, nii et vedelik surub sellele alt tugevamini kui pealt alla. Vahe on ülespoole suunatud resultantjõud ja Archimedese taip seisneb selles, kui puhas tulemus välja tuleb: see jõud võrdub keha poolt eest ära tõrjutud vedeliku raskusega, sõltumata sellest, millest keha on tehtud.

Just see viimane punkt on põhjus, miks "rasked asjad vajuvad põhja" ei ole reegel. Loeb raskuse võrdlus väljatõrjutud vedeliku raskusega — samaväärselt keskmise tiheduse võrdlus vedeliku tihedusega. Terasepolt vajub põhja, sest tahke teras tõrjub välja ainult omaenda väikese veeruumala. Terasest laev püsib pinnal, sest selle kere sulgeb sisse suure õhuruumala, nii et kogu alus tõrjub välja mitu tonni vett, kaaludes ise sama palju. Muuda kuju ja muudad tulemust, muutmata sealjuures materjali.

Kaks üksikasja tasub paika panna. Ülestõukejõud ei kaota raskusjõudu — mõlemad mõjuvad hõljuvale kehale korraga ja see hõljubki just seetõttu, et need tasakaalustuvad. Ja täielikult vee all oleva keha puhul ülestõukejõud sügavusega ei kasva: rõhk tõuseb nii alumisel kui ka ülemisel pinnal ning loeb ainult nende vahe, mille määrab keha ruumala. Allveelaeval on 200 meetri sügavusel sama ülestõukejõud kui 20 meetri sügavusel, mistõttu ta juhib oma sügavust ballastiga omaenda raskust muutes, mitte otsides taset, kus ülestõukejõud juhtub sobima.

Key ideas

Requires: Rõhk vedelikes

Formulas

Fb=ρVgF_b = \rho V g
SymbolNameUnit
FbFbjõudN (njuuton)
rhorhotiheduskg/m^3 (kilogramm kuupmeetri kohta)
VVruumalam^3 (kuupmeeter)

Common misconceptions

  • Rasked kehad vajuvad alati põhja ja kerged jäävad alati pinnale, seega otsustab ülestõukejõu ainuüksi raskus.
  • Pinnal püsivale kehale ei mõju hõljumise ajal allasuunatud raskusjõudu.
  • Ülestõukejõud sõltub sellest, kui sügaval keha on, ja kasvab seega süvenedes edasi.

Resources

Kuulub nende TÜ ainete hulka

See mõiste on kaardistatud järgmis(t)e Tartu Ülikooli õppekava aine(te) osaliseks kattmiseks.