У каквој су вези подморница и Архимедов закон?

А како гласи Архимедов закон?

На свако тело потопљено у течност делује сила потиска која је једнака тежини течности која је истиснута телом.

Потисак се јавља када се неко тело зарони у течност или гас. Притисак у флуидима (течности и гасови) делује у свим правцима и повећава се с порастом дубине.

Зато је притисак који делује наниже на горњу страну тела мањи од притиска који делује навише на његову доњу страну (дно тела). Услед тога се јавља резултујућа сила која је усмерена вертикално навише тј. сила потиска.

Тада на тело делују две силе у вертикалној равни, сила потиска (вертикално навише) и сила Земљине теже (вертикално наниже). Ове силе делују дуж истог правца у супротним смеровима.

Сила потиска се рачуна као производ густине течности у коју је тело зароњено, запремине дела тела које је потопљено у течности и гравитационог убрзања. Сила Земљине теже која делује на тело се рачуна као производ масе тог тела и гравитационог убрзања.

У зависности од тога која од ових сила је већег интензитета, тело које је зароњено у течност може да исплива на површину (сила потиска већа од тежине тела) и креће се вертикално навише, да лебди (када су ове силе истих интензитета) или да тоне (сила потиска је мања од тежине тела) и креће се вертикално наниже.

Да ли ће тело које је зароњено у течност да плива (испливава на површину течности), тоне или лебди, може се објаснити и преко односа густине тела и течности у коју је оно зароњено. У случају када је густина тела већа од густине течности, тело тоне; када је његова густина мања од густине течности, тело плива; а када су ове густине једнаке, тело лебди.

Зарањање или израњање подморнице

Већина подморница има два корита између којих се налазе резервоари за воду. Да би подморница заронила потребно је повећати њену средњу густину, што се ради отварањем вентила и пуштањем воде у резервоаре за баласт из којих излази ваздух и подморница тоне (рони).

Када се потопи, сила потиска је одржава да лебди. При израњању вода се испумпава из резервоара сабијеним ваздухом, смањује се средња густина подморнице, па пошто је она тада мања од густине воде, подморница се креће вертикално навише. Контролом баласта регулише се брзина којом подморница тоне или испливава.

Експеримент којим се потврђује Архимедов закон:

а) Када се тег окачи на опругу, она се истегне.
б) Ако се тег зарони у течност, из те посуде ће бити истиснута одређена количина воде, а опруга ће, услед силе потиска, бити мање истегнута.
c) Ако се истиснута течност улије у посуду која се налази између опруге и
тега, опруга ће се поново истегнути као у случају а).