Как може да се използва изследването на плътността в реалния свят?

Плътността е широко използвано физическо свойство на материята, което технически се определя като маса, разделена на обем. Перо възглавница е по-малко плътна от тухла със същия размер, тъй като обемът е същият, но масата на възглавницата е много по-малка от тази на тухлата. Вероятно вече сте се сблъсквали с едно от важните практически приложения на плътността, може би дори без да знаете.

Кораби и подводници

Едно добре познато приложение на плътността е определянето дали даден обект ще плава върху вода или не. Ако плътността на обекта е по-малка от плътността на водата, той ще плава; ако плътността му е по-малка от тази на водата, тя ще потъне. Корабите могат да плават, защото имат баластни резервоари, които задържат въздух; тези резервоари осигуряват големи обеми с малка маса, като по този начин намаляват плътността на кораба. Заедно с плаващата сила, която водата упражнява върху кораба, тази намалена плътност позволява на кораба да плава. Всъщност подводниците се гмуркат под повърхността на водата, като изпразват баластните си резервоари.

instagram story viewer

Нефтени разливи

Подобно на корабите, петролът плава, защото е по-малко плътен от водата, но за разлика от корабите, петролът не изисква специално инженерство. Маслото е естествено по-малко плътно от водата, поради което дори отделянето на салат от олио и оцет се отделя, като маслото се носи върху оцета на водна основа. Въпреки че разливите на петрол са вредни за околната среда, способността на петрола да плава подпомага почистването.

Водопроводни системи

Потокът на течности през тръба е важно приложение в реалния свят на плътността, управлявано от отношение, известно като уравнението на Бернули. Уравнението на Бернули е специално използване на концепцията за запазване на енергията и резултатът е, че плътността на течността влияе върху скоростта, налягането и дори нейната височина. При всички останали условия течността с по-голяма плътност ще тече през тръба съответно с по-ниско налягане, скорост или височина. Инженерите разчитат на уравнението на Бернули, когато проектират язовири и мащабни ВиК проекти.

Разпределение на теглото на самолета

Уравнението на Бернули също отчита способността на самолета да лети, въпреки че това явление разчита главно на налягането и скоростта, а не на плътността. Плътността обаче играе допълнителна роля в полета. Разпределението на теглото на борда на самолета се променя, тъй като двигателите консумират гориво, така че плътността на самолета не е еднаква. Тази загуба на маса води до променящ се център на масата и пилотите трябва да направят корекции по време на полета, за да отчетат тези промени.

Teachs.ru
  • Дял
instagram viewer