Kai nersite į baseiną, jūsų kūnas greičiausiai natūraliai plūdės tol, kol toliau maudysitės. Tai, kaip kažkas panašaus kaip jūsų kūnas baseine, iškyla į paviršių, iš dalies priklauso nuo plūduriuojančios jėgos. Povandeniniai objektai patiria šią jėgą į viršų, jėga. Tai galite pritaikyti sau ir kitiems objektams, pavyzdžiui, vamzdžiams, ir netgi naudoti šiuos principus kuriant plaustus.
Plūdrumo skaičiuoklė
Plūduriuojanti jėga priešinasi daiktui patekus į vandenį ir šia kryptimi leidžia plaukti tokiems objektams kaip valtys ir plūdurai. Ši jėga atsiranda dėlhidrostatinis slėgis, slėgis, kurį skystis, kaip vanduo, daro ant objekto, kai skystis ramybės būsenoje. Norėdami jį išmatuoti, galite naudoti plūdrumo skaičiuoklę arba lygtis.
Galite išmatuoti plūduriuojančią jėgą kaip hidrostatinį slėgį kaip
F = rgV
skysčio tankiuirmasės / tūrio vienetais (pvz., kg / m3), gravitacinis pagreitisg(9,8 m / s greičiu2) ir tūris panardintas į vandenįVapskaičiuoti plūduriuojančią jėgą F.
Galite apskaičiuoti plūduriuojančią jėgą, kuri priešinasi gravitacinei jėgai, nes kubą supa vandens masė, padauginta iš pagreičio.
plūduriuojanti jėga. Vandens tankis yra 1 000 kg / m3, ir kadangi kubas yra pusiau panardintas į vandenį, plūduriuojanti jėga veikia pusę kubo tūrio.Tai reiškia, kad vandens masė aplink kubą yra tankis, padaugintas iš tūrio, arba 1 000 kg / m3 x 4,5 m3, kuris yra 4500 kg. Padauginus tai iš 9,8 m / s2 duoda 44,100 N plūdrios jėgos. Plūduriuojančios jėgos ir gravitacinės jėgos priešprieša taip pat reiškia, kad objektas plaukia ar skęsta priklausomai nuo to, ar plūduriuojanti jėga nusveria gravitacinę jėgą, ar ne.
Sandaraus PVC plūdrumas
Polivinilchlorido (PVC) vamzdžiai yra idealus kandidatas naudoti statantpovandeniniai vamzdynai. Jei žinote vamzdžio, visiškai panardinto po vandeniu, skersmenį, galite apskaičiuoti išstumto vandens svorį per vamzdžio ilgį (Ww).
Ši jėga per ilgįWwyra duota
WW = \ pi d ^ 2 \ kartus \ frac {62.4} {4}
skersmeniuidvamzdžio. 62,4 vertė nurodo vandens svorį svarais už kubinę pėdą ant vamzdžio, tai yra patogu matas nustatant svorį dėl ilgio.
Išgaunamas plūdrumas
Šią lygtį galite gauti išgaunant plūduriuojančią jėgą. Jei žinote vandens svorį svarais už kubinę pėdą ant vamzdžio, galite parašyti jėgą, kurią jis daro ant vamzdžio, padaugindamas jį iš vamzdžio tūrio kaip62,4 x V.arba62,4 x πr2hspinduliuirvamzdžio apskrito pagrindo ir aukščiohkaip vamzdžio ilgis.
Galite perrašyti spindulį kaip pusę skersmens arbad / 2, kad ši išraiška taptųπ (d / 2)2hx 62.4arbaπd2 aukštis x 62,4 / 4.Galiausiai galite išskaidyti šią išraišką iš vamzdžio h ilgio, kad gautumėte jėgos per ilgį išraiškąWwkaipπd2 x 62,4 / 4.
Galite parašyti supaprastintą lygties versijąWwkaipW = 49,01 x d2 lygčiai, kuri priklauso tik nuo skersmens. Šis metodas rasti vandens svorio koeficientą svarais už kubinę pėdą ant vamzdžio taip pat leidžia jums nustatyti kitų tipų vamzdžiai, kad galėtumėte sukurti lygtis, kurios šį koeficientą (62.4) keičia tik tam, ko reikia panardinti į vandens.
PVC vamzdžių plaustas
Turėkite omenyje, kaip ir visų plūduriuojančių jėgų atveju, vandens ar bet kokio skysčio, kurį veikia objektas, jėga priklauso nuo objekto geometrijos ir nuo to, kiek jo iš tikrųjų yra panardinta į vandenį. Plūduriuojantys dokų planai gali pasinaudoti šiomis lygtimis ir nustatyti, kokia medžiagos rūšis yra geriausia juos statyti.
Statant PVC vamzdžių plaustą galima pasinaudoti plūduriuojančia jėga, daroma iš dalies vandenyje panirusiems PVC vamzdžiams. Galite pastatyti savo PVC vamzdžių plaustą, naudodami maždaug 84 "iš 6" 40 grafiko PVC medžiagas, statybines putas, sandarinimo medžiagas ir faneros lakštus.