Come sapere se un oggetto affonderà o galleggerà

Consideriamo una sfera di ferro di volume 1 cc (cm-cubi) immersa in acqua. Trova le densità di ferro e acqua dalle tabelle in un manuale di chimica o in un libro di testo.

Si noti che la densità del ferro (7,87 g per cm cubo) è molto più alta della densità dell'acqua (1 g per cm cubo).

Determinare la forza di galleggiamento che agisce sulla sfera di ferro moltiplicando la densità dell'acqua per il volume d'acqua spostato: 1 grammo / cm cubo x 1 cm cubo = 1 g. La palla di ferro pesa 7,87 g, che è maggiore della forza di galleggiamento, e quindi la palla di ferro affonda.

Considera un pallone che contiene 10.000 piedi cubi (piedi cubi) di gas elio. Vicino alla superficie terrestre e ad una temperatura di 68 gradi Fahrenheit, la densità dell'elio è circa 0,02 libbre (libbre) per piede cubo (piedi cubi) e la densità dell'aria è di circa 0,08 libbre per ft-cubo.

Calcolare il peso dell'aria spostata, come segue: 10.000 piedi cubi x 0,08 libbre / piedi cubi = 800 libbre. Calcola il peso dell'elio nel pallone: ​​10.000 piedi cubi x 0,02 libbre / piedi cubi = 200 libbre.

Nota, secondo il principio di Archimede, che l'aria esercita una forza di galleggiamento di 800 libbre sul pallone. Poiché l'elio nel pallone pesa solo 200 libbre, il pallone si alzerà se il peso totale del pallone e l'attrezzatura è inferiore alla differenza tra il peso dell'aria e il peso dell'elio, che è di 600 libbre. Quando il pallone si alza, il peso dell'aria spostata diminuisce a causa della diminuzione della densità dell'aria. Il pallone smetterà di salire quando il suo peso sarà bilanciato dalla forza di galleggiamento dell'aria.