So erkennen Sie, ob ein Objekt sinkt oder schwimmt

Betrachten Sie eine Eisenkugel mit einem Volumen von 1 cm³ (cm³), die in Wasser getaucht ist. Finden Sie die Dichte von Eisen und Wasser aus Tabellen in einem Chemiehandbuch oder Lehrbuch.

Beachten Sie, dass die Dichte von Eisen (7,87 g pro cm-Würfel) viel höher ist als die Dichte von Wasser (1 g pro cm-Würfel).

Bestimmen Sie die Auftriebskraft, die auf die Eisenkugel wirkt, indem Sie die Dichte des Wassers mit dem verdrängten Wasservolumen multiplizieren: 1 Gramm / cm-Würfel x 1 cm-Würfel = 1 g. Die Eisenkugel wiegt 7,87 g, was größer ist als die Auftriebskraft, und daher sinkt die Eisenkugel.

Stellen Sie sich einen Ballon vor, der 10.000 Kubikfuß (ft-cubed) Heliumgas enthält. In der Nähe der Erdoberfläche und bei einer Temperatur von 68 Grad Fahrenheit beträgt die Dichte von Helium etwa 0,02 Pfund (lbs) pro Kubikfuß (ft-cubed) und die Dichte der Luft beträgt etwa 0,08 Pfund pro ft-würfelig.

Berechnen Sie das Gewicht der verdrängten Luft wie folgt: 10.000 ft-Cubed x 0,08 lbs /ft-cubed = 800 lbs. Berechnen Sie das Gewicht von Helium im Ballon: 10.000 ft-Würfel x 0,02 lbs / ft-Würfel = 200 lbs.

Beachten Sie, dass die Luft nach dem Prinzip von Archimedes eine Auftriebskraft von 800 lbs auf den Ballon ausübt. Da das Helium im Ballon nur 200 lbs wiegt, steigt der Ballon auf, wenn das Gesamtgewicht des Ballons und Ausrüstung ist kleiner als der Unterschied zwischen dem Gewicht von Luft und dem Gewicht von Helium, das 600 lbs beträgt. Beim Aufsteigen des Ballons nimmt das Gewicht der verdrängten Luft aufgrund der abnehmenden Luftdichte ab. Der Ballon hört auf zu steigen, wenn sein Gewicht durch die Auftriebskraft der Luft ausgeglichen wird.