Kad zaronite u bazen, vaše će tijelo vjerojatno prirodno plutati sve dok nastavite plivati. Način na koji se nešto poput vašeg tijela u bazenu podiže na površinu dijelom ovisi o poletnoj sili. Objekti pod vodom doživljavaju ovu uzlaznu silu, poletnu silu. To možete primijeniti na sebe i druge predmete poput cijevi, pa čak i koristiti ove principe za izgradnju splavi.
Kalkulator uzgona
Plutajuća sila suprotstavlja se objektu dok ulazi u vodu i u tom smjeru prema gore omogućuje plutanje predmeta poput čamaca i plutača. Ova sila proizlazi izhidrostatički tlak, pritisak koji tekućina poput vode vrši na predmet kada tekućina miruje. Za mjerenje možete koristiti kalkulator uzgona ili jednadžbe.
Ploveću silu možete izmjeriti kao rezultat hidrostatskog tlaka kao
F = rgV
za gustoću tekućineru jedinicama mase / volumena (poput kg / m3), gravitacijsko ubrzanjeg(9,8 m / s2) i volumen uronjen u voduVza izračun uzlazne sile F.
Možete izračunati poletnu silu koja se suprotstavlja gravitacijskoj sili kao masu vode koja okružuje kocku pomnoženu s ubrzanjem
poletna sila. Gustoća vode je 1.000 kg / m3, i, budući da je kocka napola uronjena u vodu, uzlazna sila djeluje na polovicu volumena kocke.To znači da je masa vode oko kocke gustoća pomnožena s volumenom ili 1.000 kg / m3 x 4,5 m3, što je 4.500 kg. Pomnoživši to s 9,8 m / s2 daje vam 44.100 N poletne sile. Opozicija uzlazne sile i gravitacijske sile također znači da objekt pluta ili tone, ovisno o tome prevladava li potisna sila gravitacijsku silu ili ne.
Uzgon zatvorenog PVC-a
Polivinilkloridne (PVC) cijevi idealan su kandidat za gradnjupodvodni cjevovodi. Ako znate promjer cijevi koja je potpuno uronjena u vodu, možete izračunati težinu istisnute vode po duljini cijevi (Ww).
Ova sila po dužiniWwdana je od
Ww = \ pi d ^ 2 \ puta \ frac {62.4} {4}
za promjerdcijevi. Vrijednost 62,4 predstavlja težinu vode u kilogramima po kubnom metru na cijevi, što je zgodno mjerenje za određivanje težine kao rezultat duljine.
Izvođenje uzgona
Ovu jednadžbu možete dobiti kao rezultat izvođenja uzlazne sile. Ako znate težinu vode u kilogramima po kubičnom metru na cijevi, silu koju ona djeluje na cijev možete zapisati tako da je pomnožite s volumenom cijevi kao62,4 x Vili62,4 x πr2hza radijusrkružne osnove i visine cijevihkao duljina cijevi.
Polumjer možete prepisati kao polovicu promjera ilid / 2, tako da ovaj izraz postajeπ (d / 2)2vx 62,4iliπd2 v x 62,4 / 4.Na kraju, ovaj izraz možete podijeliti s duljinom cijevi h da biste dobili izraz za silu po dužiniWwkaoπd2 x 62,4 / 4.
Možete napisati pojednostavljenu verziju jednadžbe zaWwkaoWw = 49,01 x d2 za jednadžbu koja ovisi samo o promjeru. Ova metoda pronalaženja faktora težine vode u kilogramima po kubnom metru na cijevi također vam omogućuje određivanje vrijednosti za druge vrste cijevi tako da možete stvoriti jednadžbe koje samo mijenjaju ovaj faktor (62.4) za sve što trebate potopiti pod voda.
PVC cijev splav
Imajte na umu, kao što je slučaj sa svim uzgonskim silama, sila vode ili bilo koje tekućine koja djeluje na objekt ovisi o geometriji predmeta i o tome koliko je zapravo uronjeno u vodu. Planovi plutajućih pristaništa mogu iskoristiti ove jednadžbe kako bi utvrdili koja je vrsta materijala najbolja za njihovu izradu.
Izgradnja splavi od PVC cijevi može iskoristiti poletnu silu koja djeluje na PVC cijevi djelomično uronjene u vodu. Možete izraditi vlastiti splav od PVC cijevi koristeći osnovne materijale od oko 84 "od 6" prema rasporedu 40 PVC-a, građevinsku pjenu, materijal za brtvljenje i listove šperploče.