Рассмотрим железный шар объемом 1 куб. См, погруженный в воду. Найдите плотности железа и воды по таблицам в справочнике или учебнике по химии.
Обратите внимание, что плотность железа (7,87 г на кубический сантиметр) намного выше плотности воды (1 г на кубический сантиметр).
Определите выталкивающую силу, действующую на железный шар, умножив плотность воды на вытесненный объем воды: 1 грамм / см в кубе x 1 см в кубе = 1 г. Железный шар весит 7,87 г, что превышает подъемную силу, поэтому железный шар тонет.
Рассмотрим воздушный шар, содержащий 10 000 кубических футов гелия. Вблизи поверхности Земли и при температуре 68 градусов по Фаренгейту плотность гелия равна около 0,02 фунта (фунта) на кубический фут (фут-куб), а плотность воздуха составляет около 0,08 фунта на куб. фут-куб.
Рассчитайте вес вытесненного воздуха следующим образом: 10 000 куб. Футов x 0,08 фунта / куб. Фут = 800 фунтов. Вычислите вес гелия в воздушном шаре: 10000 кубических футов x 0,02 фунта / кубический фут = 200 фунтов.
Обратите внимание, согласно принципу Архимеда, воздух оказывает на воздушный шар подъемную силу в 800 фунтов. Поскольку гелий в воздушном шаре весит всего 200 фунтов, воздушный шар поднимется, если общий вес воздушного шара и оборудование меньше, чем разница между весом воздуха и весом гелия, которая составляет 600 фунтов. По мере подъема баллона вес вытесняемого воздуха уменьшается из-за уменьшения плотности воздуха. Воздушный шар перестанет подниматься, когда его вес уравновесится выталкивающей силой воздуха.
Уроженец Торонто Майкл Мерри начал писать о здоровье и фитнесе в 2010 году. Он участвует в LIVESTRONG.COM, eHow и Answerbag.com. Мерри имеет обширный опыт в области химических и металлургических исследований, физики, анализа ядерных излучений и связанных с ними технологий. Он заядлый астроном-любитель, опытный шахматист, энтузиаст здоровья и фитнеса. Майкл имеет степень бакалавра технологий Университета Райерсона.