Какое основное условие плавания тел в жидкости

Основное условие плавания тел в жидкости определяется законом Архимеда и соотношением между силой тяжести и выталкивающей силой. Физическая суть условия Чтобы тело плавало, необходимо выполнение условий равновесия сил, действующих на него. На погруженное в жидкость тело действуют две основные вертикальные силы:

1. Сила тяжести ( $F_{т}$): направлена вертикально вниз и равна $F_{т}=mg$. Выталкивающая сила или сила Архимеда ( $F_{А}$): направлена вертикально вверх и равна весу вытесненной телом жидкости: $F_{А}={\rho }_{ж}g{V}_{погр}$, где ${\rho }_{ж}$ — плотность жидкости, а $V_{погр}$ — объем погруженной части тела.

Три состояния тела в жидкости Поведение тела зависит от соотношения этих сил, что напрямую связано с плотностью тела ( ${\rho }_{т}$) и плотностью жидкости ( ${\rho }_{ж}$):

• Тело тонет: Если сила тяжести больше силы Архимеда ( $F_{т}>F_{А}$). Это происходит, когда плотность тела больше плотности жидкости: ${\rho }_{т}>{\rho }_{ж}$. Тело плавает внутри жидкости (взвешенное состояние): Если сила тяжести равна силе Архимеда при полном погружении ( $F_{т}=F_{А}$). Это возможно, когда плотности тела и жидкости равны: ${\rho }_{т}={\rho }_{ж}$. Тело всплывает: Если сила тяжести меньше силы Архимеда ( $F_{т}<F_{А}$). Это происходит, когда плотность тела меньше плотности жидкости: ${\rho }_{т}<{\rho }_{ж}$.

Условие плавания на поверхности Когда всплывающее тело достигает поверхности, часть его выступает над водой. Объем погруженной части уменьшается до тех пор, пока выталкивающая сила не станет в точности равна силе тяжести.

Основное условие плавания: Тело плавает на поверхности или внутри жидкости, если вес вытесненной им жидкости равен весу самого тела в воздухе.

Математическая формулировка Для тела, плавающего на поверхности, справедливо равенство: $\frac{V_{погр}}{V_{тела}}=\frac{{\rho }_{т}}{{\rho }_{ж}}$ Это уравнение показывает, что доля погруженной части тела равна отношению плотности тела к плотности жидкости. Например, если плотность льда составляет примерно $90\%$ от плотности воды, то и под водой будет находиться $90\%$ его объема. Я могу составить для вас таблицу с примерами плотностей различных материалов и жидкостей, чтобы наглядно показать, какие из них будут плавать, а какие — тонуть. Хотите, чтобы я это сделал?