Сила Архимеда

 

Всем нам со школьной скамьи известно о силе Архимеда.

Наиболее наглядно об этой силе мы узнаём, когда сталкиваемся с выталкивающей (архимедовой) силой, действующей на помещённое в жидкость тело.

Каким образом эта сила узнаёт о том, какой объём жидкости вытеснен телом, вернее, как происходит ”взвешивание”  погруженного в жидкость тела?

Из курса молекулярной физики нам известно о межмолекулярных (ван дер ваальсовых) силах. Эти силы могут быть как силами притяжения между молекулами, так и силами отталкивания.

Например, несжимаемость твёрдых тел и жидкостей может быть объяснена тем, что при попытке сблизить атомы или молекулы, начинают быстро увеличиваться силы отталкивания.

Ведь другого внятного объяснения несжимаемости тел нет.

Да и быть не может, поскольку в твёрдых телах и жидкостях расстояния между атомами или молекулами превышают размеры самих атомов и молекул, т.е. свободное место для сближения атомов есть, а сблизить их до соприкосновения не представляется возможным.

Возникают сразу два вопроса:

1. Не эти ли силы отталкивания, позволяющие молекулам жидкости свободно перемещаться друг относительно друга, являются источником силы Архимеда?

2.  Если силы отталкивания имеют место быть в жидкостях, то куда они деваются при переходе жидкости в пар (газ), ведь по МКТ (молекулярно-кинетической теории) атомы и молекулы газов взаимодействуют между собой только при помощи абсолютно упругого соударения.

Но ведь и в газах действует выталкивающая (архимедова) сила, позволяющая аэростатам плавать в воздушном океане.

Если это, действительно, так, то тогда непротиворечиво объяснить существование облаков и туч, переносящих огромные массы воды, не составит большого труда.

Поскольку масса молекулы воды (18 а.е.м.), меньше массы молекул азота и кислорода, (28 и 32 а.е.м.), то под действием выталкивающей силы водяной пар будет подниматься вверх, а поднявшись до некоторой высоты будет остывать и образовывать конденсат.

Но почему  конденсат не падает на землю, ведь даже самая мелкая капля из которой состоит туман, включает в себя огромное количество молекул воды, и поэтому не может быть удержана от падения силами Архимеда?!

А она и падает, но долетев до нижней кромки облака встречается с восходящими от земли тёплыми потоками воздуха, и снова превращается в пар.

Вот почему туман так быстро рассеивается под лучами Солнца, а облака в безветренную погоду возникают только днём, когда светит Солнце, к рассвету исчезая с небосвода.