Kun sukelat uima-altaaseen, kehosi todennäköisesti kelluu luonnollisesti niin kauan kuin jatkat uintia. Tapa, jolla jotain kehosi kaltaista uima-altaassa nousee pinnalle, riippuu osittain kelluvasta voimasta. Vedenalaiset kohteet kokevat tämän nousevan voiman, vilkkaan voiman. Voit soveltaa tätä itsellesi ja muille esineille, kuten putkille, ja jopa käyttää näitä periaatteita lauttojen rakentamiseen.
Kelluvuuslaskuri
Kelluva voima vastustaa esinettä, kun se pääsee veteen, ja antaa tässä ylöspäin suunnassa mahdollisuuden veneiden ja poijujen kaltaisten esineiden kellua. Tämä voima johtuuhydrostaattinen paine, paine, jonka neste, kuten vesi, kohdistuu esineeseen, kun neste on levossa. Voit käyttää kelluvuuslaskuria tai yhtälöitä sen mittaamiseen.
Voit mitata kelluvan voiman hydrostaattisen paineen seurauksena
F = rgV
nestetiheydellermassa / tilavuusyksikköinä (kuten kg / m3), painovoiman kiihtyvyysg(9,8 m / s2) ja tilavuus upotettuna veteenVkelluvan voiman F laskemiseksi.
Voit laskea nostovoiman, joka vastustaa painovoimaa, kun kuutiota ympäröivän veden massa kertoo nopeuden
kelluva voima. Veden tiheys on 1 000 kg / m3, ja koska kuutio on puolivälissä veden alla, kelluva voima vaikuttaa puoleen kuution tilavuudesta.Tämä tarkoittaa, että kuution ympärillä olevan veden massa on tiheys kertaa tilavuus tai 1000 kg / m3 x 4,5 m3, joka on 4500 kg. Kertomalla tämä 9,8 m / s2 antaa sinulle 44100 N kelluvaa voimaa. Kelluvan voiman ja painovoiman vastakohta tarkoittaa myös sitä, että esine kelluu tai uppoaa riippuen siitä, onko kelluva voima painovoiman suurempi vai ei.
Suljetun PVC: n kelluvuus
Polyvinyylikloridiputket (PVC) ovat ihanteellinen ehdokas käytettäväksi rakennuksessavedenalaiset putkistot. Jos tiedät täysin veden alla olevan putken halkaisijan, voit laskea syrjäytetyn veden painon putken pituutta kohden (Ww).
Tämä voima pituutta kohtiWwantaa
WW = \ pi d ^ 2 \ kertaa \ frac {62.4} {4}
halkaisijalledputken. Arvo 62,4 edustaa veden painoa puntaa / kuutiometriä kohden putkessa, mikä on kätevä mitta painon määrittämiseksi pituuden seurauksena.
Johtavuuden kelluvuus
Voit saada tämän yhtälön seurauksena kelluvan voiman johtamisesta. Jos tiedät veden painon puntaa / kuutio-jalka putkessa, voit kirjoittaa putkeen kohdistaman voiman kertomalla sen putken tilavuudella62,4 x Vtai62,4 x πr2hsädettä vartenrputken pyöreästä pohjasta ja korkeudestahkuin putken pituus.
Voit kirjoittaa säteen uudelleen puoliksi halkaisijasta taid / 2, niin että tästä ilmaisusta tuleeπ (d / 2)2kx 62,4taiπd2 k x 62,4 / 4.Lopuksi voit jakaa tämän lausekkeen putken h pituudella saadaksesi lausekkeen voimaa kohtiWwkutenπd2 x 62,4 / 4.
Voit kirjoittaa yksinkertaistetun version yhtälöstäWwkutenL = 49,01 x s2 yhtälölle, joka riippuu vain halkaisijasta. Tämä menetelmä veden painokertoimen löytämiseksi putkessa kuutiometriä kohden antaa sinun määrittää myös arvot muun tyyppiset putket, jotta voit luoda yhtälöitä, jotka muuttavat tätä kerrointa (62.4) vain mitä tahansa upotettavaksi vettä.
PVC-putkilauta
Muista, kuten kaikkien kelluvien voimien tapauksessa, esineeseen kohdistuva voimavesi tai mikä tahansa neste riippuu kohteen geometriasta ja siitä, kuinka suuri osa siitä todella on veden alla. Kelluvat telakkasuunnitelmat voivat hyödyntää näitä yhtälöitä ja määrittää, minkä tyyppinen materiaali on paras niiden rakentamiseen.
PVC-putkilautan rakentaminen voi hyödyntää osittain veteen upotettuihin PVC-putkiin kohdistuvaa nostovoimaa. Voit rakentaa oman PVC-putkilautasi käyttämällä noin 84 "6" aikataulun 40 mukaista PVC-materiaalia, rakennusvaahtoa, tiivistemateriaalia ja vanerilevyjä.