Як визначити, чи об’єкт потоне або пливе

Розглянемо залізну кульку об’ємом 1 куб. См (куб. См), занурену у воду. Знайдіть щільність заліза та води за таблицями у довіднику з хімії чи підручнику.

Зверніть увагу, що щільність заліза (7,87 г на см-куб) набагато перевищує щільність води (1 г на см-куб).

Визначте виштовхувальну силу, що діє на залізну кульку, помноживши щільність води на витіснений об’єм води: 1 грам / см-куб x 1 см-куб = 1 г. Залізний куля важить 7,87 г, що більше плавучої сили, і тому залізний куля тоне.

Розглянемо аеростат, який містить 10000 кубічних футів (фут-куб) газу гелію. Біля поверхні Землі і при температурі 68 градусів за Фаренгейтом щільність гелію становить близько 0,02 фунта (фунтів) на фут в кубі (фути-куби), а щільність повітря становить близько 0,08 фунтів на фут фут-куб.

Обчисліть вагу повітря, що переміщується, наступним чином: 10000 фут-куб x 0,08 фунтів / фут-куб = 800 фунтів. Обчисліть вагу гелію в аеростаті: 10000 фут-куб x 0,02 фунтів / фут-куб = 200 фунтів.

Зверніть увагу, згідно з принципом Архімеда, що повітря діє на повітряну кулю плавучою силою 800 фунтів. Оскільки гелій у аеростаті важить лише 200 фунтів, аеростат підніметься вгору, якщо загальна вага аеростата та обладнання менше різниці між вагою повітря та вагою гелію, яка становить 600 фунтів. У міру підняття повітряної кулі вага витісненого повітря зменшується внаслідок зменшення щільності повітря. Повітряна куля перестане підніматися, коли її вага збалансується плавучою силою повітря.

Уродженець Торонто Майкл Меррі почав писати про здоров'я та фізичну форму в 2010 році. Він бере участь у LIVESTRONG.COM, eHow та Answerbag.com. Меррі має великий досвід у галузі хімічних та металургійних досліджень, фізики, аналізу ядерного випромінювання та супутніх технологій. Він завзятий астроном-аматор, досвідчений шахіст, а також любитель здоров'я та фітнесу. Майкл має ступінь бакалавра технологій в Університеті Райерсона.

  • Поділитися
instagram viewer