Hvordan kan undersøgelsen af ​​tæthed bruges i den virkelige verden?

Densitet er en meget anvendt fysisk egenskab af stof, der teknisk defineres som masse divideret med volumen. En fjerpude er mindre tæt end en mursten af ​​samme størrelse, fordi lydstyrken er den samme, men pudens masse er meget mindre end murstenens. Du har sandsynligvis allerede stødt på en af ​​de vigtige praktiske anvendelser af tæthed, måske endda uden at vide det.

Skibe og ubåde

En velkendt anvendelse af tæthed er at bestemme, om en genstand vil flyde på vand eller ej. Hvis genstandens tæthed er mindre end vandtætheden, vil den flyde; hvis dens densitet er mindre end vandets, vil den synke. Skibe kan flyde, fordi de har ballasttanke, der holder luft; disse tanke giver store mængder med lille masse, hvilket reducerer skibets tæthed. Sammen med den flydende kraft, som vandet udøver på skibet, gør denne reducerede tæthed det muligt for skibet at flyde. Faktisk dykker ubåde under vandoverfladen ved at tømme deres ballasttanke.

Olieudslip

Ligesom skibe flyder olie, fordi den er mindre tæt end vand, men i modsætning til skibe kræver olie ingen særlig teknik. Olie er naturligt mindre tæt end vand, hvorfor selv olie og eddike salatdressing adskilles, hvor olien flyder på den vandbaserede eddike. Selvom olieudslip er skadelige for miljøet, hjælper olieens evne til at flyde oprydning.

VVS-systemer

Væskestrøm gennem et rør er en vigtig anvendelse af densitet i den virkelige verden styret af en relation kendt som Bernoullis ligning. Bernoullis ligning er en særlig anvendelse af begrebet bevarelse af energi, og resultatet er, at væskens tæthed påvirker væskens hastighed, tryk og endda dens højde. Alt andet lige vil en væske med større tæthed strømme gennem et rør med henholdsvis lavere tryk, hastighed eller højde. Ingeniører stoler på Bernoullis ligning, når de designer dæmninger og store VVS-projekter.

Fordeling af flyvægt

Bernoullis ligning tegner sig også for flyets evne til at flyve, selvom dette fænomen primært er afhængig af tryk og hastighed, ikke tæthed. Tæthed spiller dog en yderligere rolle under flyvning. Vægtfordelingen ombord på flyet ændres, når motorerne bruger brændstof, så flyets tæthed ikke er ensartet. Dette massetab resulterer i et skiftende massecenter, og piloter skal foretage justeringer under flyvningen for at tage højde for disse ændringer.

  • Del
instagram viewer