Trei tipuri de flotabilitate

Flotabilitatea determină dacă un obiect va pluti sau se va scufunda. Măsoară diferența dintre densitatea unui obiect și fluidul sau gazul pe care îl deplasează. Flotabilitatea măsoară două forțe concurente. O forță este presiunea descendentă a obiectului asupra fluidului. Cealaltă forță este presiunea ascendentă a fluidului asupra obiectului.

Descoperirea flotabilității este creditată matematicianului grec Arhimede (c. 287-212 î.Hr.). În timp ce compara greutatea presupusei coroane de aur a regelui cu alte substanțe, Arhimede a scăpat coroana în apă. A observat că câteva monede de aur se scufundă mai repede pe fundul căzii sale. Flotabilitatea se aplică multor setări de la nave care supraveghează fundul oceanului până la baloane meteorologice care colectează date în stratosfera Pământului. Cele trei tipuri de flotabilitate sunt pozitive, negative și neutre.

Flotabilitatea pozitivă apare atunci când un obiect este mai ușor decât fluidul pe care îl deplasează. Obiectul va pluti, deoarece forța plutitoare este mai mare decât greutatea obiectului. Un înotător experimentează o mare forță plutitoare. Marea Moartă a Israelului este renumită pentru atragerea turiștilor plutitori. Apa sărată este mai puțin densă decât apa dulce și oferă o forță mai puternică. Forțele plutitoare și nete nu sunt aceleași. Volumul și densitatea unui obiect determină flotabilitatea acestuia.

Flotabilitatea negativă apare atunci când un obiect este mai dens decât fluidul pe care îl deplasează. Obiectul se va scufunda deoarece greutatea sa este mai mare decât forța plutitoare. Un submarin este proiectat să funcționeze sub apă prin stocarea și eliberarea apei prin rezervoarele de balast. Dacă se dă comanda să coboare, rezervoarele iau apă și măresc densitatea navei. Arhimede a descoperit că coroana regelui era făcută dintr-o substanță mai puțin plutitoare decât monedele de aur scufundate.

Flotabilitatea neutră apare atunci când greutatea unui obiect este egală cu fluidul pe care îl deplasează. Un scafandru este instruit în tehnici de reglare a plutirii sub apă. Înotul orizontal și respirațiile adânci și lungi permit scafandrului să se propulseze înainte, nu în sus. Controlul flotabilității peștilor printr-o vezică de înot internă. Similar cu un submarin, vezica este umplută cu gaz ca mijloc de a modifica flotabilitatea.

Flotabilitatea determină ușurința unui balon plutitor. Hidrogenul, heliul și aerul cald sunt gazele ideale pentru aviația cu baloane. Spre deosebire de lichide și solide, moleculele de gaz sunt împrăștiate mai departe. Acest spațiu gol crește volumul și scade densitatea. Astronomii folosesc baloane cu aer cald fără pilot pentru a aduna imagini clare ale cosmosului.

  • Acțiune
instagram viewer