Jak badanie gęstości można wykorzystać w prawdziwym świecie?

Gęstość to szeroko stosowana fizyczna właściwość materii, technicznie definiowana jako masa podzielona przez objętość. Poduszka z pierza jest mniej gęsta niż cegła tej samej wielkości, ponieważ objętość jest taka sama, ale masa poduszki jest znacznie mniejsza niż cegły. Prawdopodobnie spotkałeś się już z jednym z ważnych praktycznych zastosowań gęstości, być może nawet bez wiedzy.

Statki i okręty podwodne

Jednym ze znanych zastosowań gęstości jest określenie, czy obiekt będzie unosił się na wodzie. Jeśli gęstość obiektu jest mniejsza niż gęstość wody, unosi się; jeśli jej gęstość jest mniejsza niż gęstość wody, zatonie. Statki mogą unosić się na wodzie, ponieważ mają zbiorniki balastowe, które utrzymują powietrze; zbiorniki te zapewniają duże objętości o niewielkiej masie, zmniejszając w ten sposób gęstość statku. Wraz z siłą wyporu, jaką wywiera na statek woda, ta zmniejszona gęstość umożliwia statkowi unoszenie się na wodzie. W rzeczywistości okręty podwodne nurkują pod powierzchnię wody, opróżniając swoje zbiorniki balastowe.

instagram story viewer

Wycieki ropy

Podobnie jak statki, ropa unosi się na wodzie, ponieważ ma mniejszą gęstość niż woda, ale w przeciwieństwie do statków ropa nie wymaga specjalnej inżynierii. Olej jest naturalnie mniej gęsty niż woda, dlatego nawet dressing do sałatek z oleju i octu oddziela się, a olej unosi się na occie na bazie wody. Chociaż wycieki oleju są szkodliwe dla środowiska, zdolność oleju do unoszenia się na wodzie pomaga w oczyszczaniu.

Systemy hydrauliczne

Przepływ płynu przez rurę jest ważnym, rzeczywistym zastosowaniem gęstości, którym rządzi zależność znana jako równanie Bernoulliego. Równanie Bernoulliego jest szczególnym wykorzystaniem koncepcji zachowania energii, w wyniku czego gęstość płynu wpływa na prędkość płynu, ciśnienie, a nawet jego wysokość. Gdy wszystko inne jest równe, płyn o większej gęstości będzie przepływał przez rurę z odpowiednio niższym ciśnieniem, prędkością lub wysokością. Inżynierowie polegają na równaniu Bernoulliego, projektując tamy i projekty hydrauliczne na dużą skalę.

Rozkład masy samolotu

Równanie Bernoulliego uwzględnia również zdolność samolotu do latania, chociaż zjawisko to opiera się głównie na ciśnieniu i prędkości, a nie na gęstości. Jednak gęstość odgrywa dodatkową rolę w locie. Rozkład masy na pokładzie samolotu zmienia się w miarę zużywania paliwa przez silniki, więc gęstość samolotu nie jest jednolita. Ta utrata masy powoduje przesunięcie środka masy, a piloci muszą dokonywać korekt podczas lotu, aby uwzględnić te zmiany.

Teachs.ru
  • Dzielić
instagram viewer