Jak lze studii hustoty využít v reálném světě?

Hustota je široce používaná fyzikální vlastnost hmoty, která je technicky definována jako hmotnost dělená objemem. Péřový polštář je méně hustý než cihla stejné velikosti, protože objem je stejný, ale hmotnost polštáře je mnohem menší než u cihly. Pravděpodobně jste se již setkali s jednou z důležitých praktických aplikací hustoty, možná i bez vědomí.

Lodě a ponorky

Jednou známou aplikací hustoty je určení, zda bude předmět plavat na vodě nebo ne. Pokud je hustota objektu menší než hustota vody, bude plavat; pokud je jeho hustota menší než hustota vody, klesne. Lodě mohou plavat, protože mají balastní nádrže, které zadržují vzduch; tyto tanky poskytují velké objemy malé hmotnosti, čímž snižují hustotu lodi. Spolu s vztlakovou silou, kterou voda vyvíjí na loď, umožňuje tato snížená hustota lodi plavat. Ve skutečnosti se ponorky ponoří pod hladinu vody vyprázdněním balastních nádrží.

Ropné skvrny

Stejně jako lodě i ropa plave, protože je méně hustá než voda, ale na rozdíl od lodí ropa nevyžaduje žádné speciální inženýrství. Olej je přirozeně méně hustý než voda, a proto se oddělí i olejový a octový zálivka, přičemž olej plovoucí na octě na bázi vody. Ačkoli ropné skvrny škodí životnímu prostředí, schopnost plavat olej pomáhá při čištění.

Instalatérské systémy

Průtok kapaliny potrubím je důležitou skutečnou aplikací hustoty řízené vztahem známým jako Bernoulliho rovnice. Bernoulliho rovnice je zvláštním využitím konceptu zachování energie a výsledkem je, že hustota kapaliny ovlivňuje rychlost, tlak a dokonce i výšku kapaliny. Všechno ostatní je stejné, tekutina s vyšší hustotou protéká potrubím s nižším tlakem, rychlostí nebo výškou. Při konstrukci přehrad a rozsáhlých instalatérských projektů se inženýři spoléhají na Bernoulliho rovnici.

Rozložení hmotnosti letounu

Bernoulliho rovnice také vysvětluje schopnost letounu létat, i když tento jev závisí primárně na tlaku a rychlosti, nikoli na hustotě. Hustota však hraje za letu další roli. Rozložení hmotnosti na palubě letadla se mění s tím, jak motory spotřebovávají palivo, takže hustota letadla není jednotná. Tato ztráta hmotnosti má za následek posunutí těžiště a piloti musí během letu provést úpravy, aby tyto změny zohlednili.

  • Podíl
instagram viewer