З власного досвіду ви знаєте, що у воді підняти камінь значно легше, ніж коли він лежить на березі, тому що у воді на до приходить виштовхувальна сила.
Закон, за яким можна розраховувати виштовхувальну силу, що діє на занурене в рідину тіло, відкрив давньогрецький вчений Архімед.
Тому виштовхувальну силу часто називають силою Архімеда (FA).
Сила Архімеда зумовлена тим, що тиск рідини збільшується з глибиною (на нижню поверхню зануреного в рідину тіла рідина тисне з більшою силою, ніж на верхню, унаслідок цього рівнодійна сил тиску рідини на всі ділянки поверхні тіла напрямлена вгору - ця рівнодійна і є силою Архімеда).
Унаслідок занурення у воду тіла, підвішеного до пружинних ваг, їх покази зменшаться завдяки виштовхувальній силі: коли кажуть, що занурене у воду тіло «втрачає у вазі», насправді, звичайно, ніякої «втрати у вазі» немає (вага тіла, що перебуває у спокої, завжди дорівнює силі тяжіння), але внаслідок занурення тіла у воду (часткового або повного) вага тіла перерозподіляється між підвісом — вагами і опорою — водою (тому показ ваг дорівнює різниці між вагою тіла та модулем виштовхувальної сили). Тільки із цим застереженням можна умовно назвати показ ваг «вагою тіла у воді». Це так зване гідростатичне зважування, його можна застосовувати, коли густина тіла більша за густину рідини, щоб тіло тонуло у рідині (визначити відношення густини тіла до густини рідини за формулою , це співвідношення дозволяє знайти N3густину тіла, якщо відома густина рідини, або знайти густину рідини, якщо відома густина тіла).
Спочатку з’ясуємо, чому на будь-яке тіло, занурене в рідину, діє сила Архімеда. Тиск у кожній точці рідини передається однаково в усіх напрямках і залежить від глибини. Розглянемо сили тиску, які діють у рідині на всі поверхні зануреного в неї тіла.
Нехай тіло має форму прямокутного паралелепіпеда На верхню грань тіла діє тиск p1 = рр ghl стовпчика рідини висотою h1. Сила тиску на цю поверхню з боку рідини становить F1 = p1S = рр gh1S де рр — густина рідини; S — площа поверхні тіла. Ця сила направлена вертикально вниз.
Тиск рідини на бічні грані змінюється з глибиною. Але на одному й тому самому рівні він однаковий. Тому сили тиску F, які діють на бічні поверхні, однакові й протилежно направлені, а їх рівнодійна дорівнює 0.
Нижня поверхня знаходиться на глибині h2. Її площа така сама, як і верхньої грані. На нижню поверхню тіла діє сила F2 = p2S = рр gh2S, яка направлена вертикально вгору. Оскільки нижня поверхня знаходиться глибше ніж верхня (h2 > h1), а їх площі однакові, то сила F2 більша за силу F1. Їх рівнодійна дорівнює різниці цих сил і направлена вгору. Рівнодійна сил тиску рідини на нижню та верхню грані тіла і є тією результуючою силою, що виштовхує (або намагається виштовхнути) тіло з рідини:
FA = F2 – F1 = p2S - p1S = рр gh2S - рр gh1S = ρрg(h2 — h1)S = ρрg Vт
Як видно з мал. h2 — h1 = h — висота прямокутного паралелепіпеда, а (h2 — h1) S = Vт — його об’єм. Остаточно можна записати, що
1) При параллельном соединении проводников (смотри на прикреплённом рисунке):
- 1/R= 1/R1 + 1/R2+1/R3..., либо по другому R=(R1*R2*R3..)/(R1+R2+R3..) ;
- U везде одинаковое U = U1 = U2 = U3...;
- i (ток) i = i1 + i2 + i3...
2) При последовательном соединении проводников (смотри на прикреплённом рисунке):
- R= R1 + R2+R3... ;
- U = U1 + U2 +U3 +...;
- i (ток) i = i1 = i2= i3 ...
3) Рисунки приложил ниже
4) Показание амперметра = 0,1 А
Показание вольтметра V2 = 2 В
5) Показание амперметра А1 = 1,2 А
Показание амперметра А2 = 0,4 А
R2 = 300 Ом
Объяснение:
Задача №4.
Ток в цепи везде одинаковый, значит узнав ток через R1 , мы узнаем и ток через R2 (они при соединении последовательно ОДИНАКОВЫ).
R1 = 30 Ом U1 = 3В,
По закону Ома i =
Подставляем:
i =
= 
= 0,1 А
То есть ток протекающий во ВСЕЙ цепи равен 0,1 А. Этот ток 0,1 А пробегает и через R1 и через R2 , он одинаков во всей цепи (соединение последовательное).
Теперь можно узнать напряжение на R2.
R2 = 20 Ом , i = 0,1 А
По закону Ома i =
, U = i * R
Подставляем:
U2 = 0,1 А * 20 Ом = 2 В
Задача №5
Сила тока при параллельном соединении =
i = i1 + i2
Амперметр А1 покажет силу тока i1 , а амперметр А2 покажет силу тока i2 .
ПО закону Ома узнаём какой ток будет бежать через R1:
По закону Ома i =
R1 = 100 Ом U1 = 120В,
Подставляем:
i1 =
= 1,2 А
ОБЩИЙ ток = i = i1 + i2 у нас известные i = 1,6 А , i1 = 1,2 А
i2 = i - i1
Подставляем:
i2 = 1,6А - 1,2 А = 0,4 А
Теперь определяем СОПРОТИВЛЕНИЕ R2.
По закону Ома i =
, либо R = 
Подставляем:
R2 =
= 300 Ом