Како да се пресмета пловењето (туркање сила)

Пловноста е сила на исфрлање што дејствува на телото нурнати во течност (или гас), и насочени спротивно. Во принцип случаи, притискачката сила може да се пресмета со формулата: f_Б = V_С × d × g, каде што f_Б - Повлекување сила - В_С - Обемот на телото на телото нурнати во ликвидот е густината на течноста во која телото е потопен - силата на гравитацијата.

Чекори

Метод 1 од 2:

Пресметка по формула

Еден. Пронајдете ја обемот на телото потопен во течноста (потопен волумен). Принудната сила е директно пропорционална со обемот на дел од телото потопен во течноста. Со други зборови, толку повеќе телото е потопено, толку повеќе исфрлање сила. Ова значи дека дури и притискачките сили дејствуваат на телата за тонење. Потопен волумен треба да се мери во м.

Во тела кои се целосно нурнати во течен, потопен волумен е еднаков на обемот на телото. Во телата лебдат во течноста, потопениот волумен е еднаков на обемот на телото, скриен под површината на течноста.
Како пример, размислете за топка што лебди во вода. Ако дијаметарот на топката е 1 m, а површината на водата доаѓа до средината на топката (тоа е, тоа е нурнати во водата половина), тогаш товарот на топката е еднаков на неговиот волумен поделен со 2. Волуменот на топката се пресметува со формулата V = (радиус) = (4/3) π (0.5) = 0.524 m. Потопен волумен: 0.524 / 2 = 0,262 м.

Сликата со наслов Пресметајте го главниот чекор 2

2. Пронајдете ја густината на течноста (во kg / m), во која телото е потопен. Густината е соодносот на телесната тежина на јачината на звукот окупиран од ова тело. Ако две тела имаат ист обем, телесната маса со поголема густина ќе биде повеќе. Како по правило, толку е поголема густината на течноста во која телото е потопено, толку е поголема притискачката сила. Течната густина може да се најде на интернет или во различни референтни книги.

Во нашиот пример, топката плива во водата. Густината на водата е приближно еднаква на 1000 кг / м.

Густината на многу други течности може да се најде Овде.

Сликата со наслов Пресметајте го главниот чекор 3

3. Пронајдете ја моќта на гравитацијата (или која било друга сила дејствува на телото вертикално надолу). Не е важно дали телото или тоневите пливаат, силата на гравитацијата секогаш дејствува на неа. Во природните услови, силата на гравитација (или потоната на гравитацијата дејствува на телото со тежина од 1 кг) е приближно еднаква на 9,81 N / kg. Меѓутоа, ако постојат и други сили на телото, на пример, центрифугални сили, таквите сили мора да се земат предвид и да се пресмета добиената сила насочена вертикално надолу.

Во нашиот пример, ние се занимаваме со вообичаениот стационарен систем, па само силата на гравитацијата важи за топката, еднаква на 9,81 N / kg.

Меѓутоа, ако топката плива во контејнер за вода, која ротира околу одредена точка, тогаш центрифугалната сила ќе дејствува на топката, што не дозволува топката и водата да се распрсна и која мора да се земе предвид во пресметките.

Сликата со наслов Пресметајте го главниот чекор 4

Четири. Ако ги имате вредностите на нумерираната волумен на телото (во М), густината на течноста (во kg / m) и силата на гравитацијата (или било која друга сила насочена вертикално надолу), тогаш можете да ја пресметате силата на исфрлање. За да го направите ова, едноставно множете ги горенаведените вредности, и ќе ја најдете силата на исфрлање (во H).

Во нашиот пример: f_Б = V_С × D × g. Ф_Б = 0.262 m × 1000 kg / m × 9.81 n / kg = 2570.

Сликата со наслов Пресметајте го главниот чекор 5

Пет. Дознајте дали телото ќе плива или ќе потоне. Според горенаведената формула, можете да ја пресметате силата на исфрлање. Но, со пополнување на дополнителни пресметки, можете да одредите дали телото ќе плива или ќе потоне. За да го направите ова, пронајдете сила за притискање за целото тело (што е, во пресметките, користете го целиот обем на телото, а не потопен волумен), а потоа да ја пронајдете силата на гравитацијата според формулата G = (телесна тежина) * ( 9,81 m / s). Ако притискачката сила е повеќе гравитација, телото ќе плови - ако силата на гравитацијата е повеќе туркање сила, телото ќе потоне. Ако силите се еднакви, тогаш телото има "неутрална пловност".

На пример, размислете за дневник од 20 килограми (цилиндрична форма) со дијаметар од 0,75 m и висина од 1,25 m, нурнати во вода.

Пронајдете ја обемот на дневникот (во нашиот пример, обемот на цилиндерот) според формулата V = π (радиус) (висина) = π (0.375) (1.25) = 0,55 m.

Следно, пресметајте ја силата за туркање: f_Б = 0,55 m × 1000 kg / m × 9.81 n / kg = 5395.5.

Сега најдете гравитација: g = (20 кг) (9,81 m / s) = 196.2. Оваа вредност е многу помала од вредноста на притискање сила, така што дневникот ќе плива.

Сликата со наслов Пресметајте го главниот чекор 6

6. Користете ги горенаведените пресметки за телото нурнати во гас. Запомнете дека телата можат да пливаат не само во течности, туку и во гасови кои можат да им помогнат на некои тела, и покрај многу мала густина на гас (се сеќавам на топката, исполнета со густина на хелиумска хелиумска густина, така што балонот со хелиум муви ( плови) во воздухот).

Метод 2 од 2:

Поставен експеримент

Еден. Ставете мала чаша во кофа. Во овој едноставен експеримент, ние покажуваме дека притискачката сила дејствува на телото, бидејќи телото го исфрла волуменот на течноста еднаква на потопениот волумен на телото. Ние исто така ќе покажеме како да најдеме сила со експериментот. За почеток, ставете мала чаша во кофа (или тава).

Сликата со наслов Пресметајте го главниот чекор 8

2. Пополнете ја чашата со вода (на рабовите). внимавај! Ако водата од чашата резултираше со кофа, истурете вода и почнете.

За експериментот, претпостави дека густината на водата е 1000 kg / m (само ако не користите солена вода или друга течност).

Користете пипета за да го пополните чашата до рабовите.

Сликата со наслов Пресметајте го главниот чекор 9

3. Земете мал објект што се вклопува во чаша и нема да биде оштетен од вода. Најдете многу ова тело (во килограми - за ова го тежи телото на скалите и конвертирате вредност во грамови за килограм). Потоа полека го спуштајте објектот во чаша со вода (тоа е, потопете го телото во водата, но не ги потопувајте прстите). Ќе видите дека некоја вода е резултат на чашата во кофата.

Во овој експеримент ние ќе се спуштиме во чаша со вода играчка со тежина од 0,05 кг. Обемот на овој автомобил не треба да ја пресметаме силата на исфрлање.

Сликата со наслов Пресметајте го главниот чекор 10

Четири. Кога го потопувате телото во водата, тој турка во обем на вода (инаку телото нема да се фрли во водата). Кога телото ја турка водата (тоа е, телото дејствува на водата), притискање сила започнува во телото (односно, водата дејствува на телото). Истурете вода од кофа до мерна чаша. Обемот на вода во мерна чаша треба да биде еднаква на волуменот на нумерираното тело.

Со други зборови, ако телото плови, обемот на раселената течност е еднаков на нумерираната волумен на телото. Ако телото се удави, обемот на раселената течност е еднаков на обемот на целото тело.

Сликата со наслов Пресметајте го главниот чекор 11

Пет. Пресметајте ја масата на раселената вода според познатите вредности на обемот на оваа густина на вода и вода. Вредноста на волуменот на водата прикажана со мерното стакло, конвертирате во m (можете да го направите тоа Овде), а потоа умножете го обемот на раселената вода на густината на водата (1000 kg / m).

Во нашиот пример, автомобилот за играчки се удавил, со што минува околу две лажици вода (0.00003 м). Ние ја пресметуваме масата на раселената вода: 1000 kg / m × 0.00003 m = 0.03 kg.

Сликата со наслов Пресметајте го главниот чекор 12

6. Споредете ја масата на раселената вода со маса на нумерирано тело. Ако масата на потопеното тело е поголема од масата на раселената вода, тогаш телото ќе се удави. Ако масата на извонредната вода е повеќе телесна тежина, таа плови. Затоа, со цел телото да плива, треба да ја изложи количината на вода со маса над себе.

Така, телата имаат мала маса, но голем волумен, поседуваат најдобра пловност. Овие два параметри се карактеристични за шупливи тела. Запомни го бродот - има одлична пловност, бидејќи е шупливо и дислоцира многу вода со мала маса на самиот брод. Ако бродот не бил шуплив, таа воопшто немала (и тон).

Во нашиот пример, масата на автомобилот (0,05 кг) е поголема од масата на раселената вода (0.03 кг). Па автомобил и се удави.