Obsah
Keď sa ponoríte do bazéna, vaše telo sa bude pravdepodobne prirodzene vznášať, pokiaľ budete naďalej plávať. Spôsob, akým niečo ako vaše telo v bazéne stúpa na povrch, je čiastočne závislý od vztlakovej sily. Predmety pod vodou prežívajú túto vzostupnú silu, vznášajúcu silu. Môžete to aplikovať na seba a na ďalšie objekty, ako sú rúry, a tieto princípy môžete použiť aj pri stavbe plt.
Kalkulačka vztlaku
Vztlaková sila je proti objektu pri vstupe do vody a týmto smerom nahor umožňuje vznášať predmety ako lode a bóje. Táto sila vyplýva z hydrostatický tlaktlak, ktorý tekutina ako voda vyvíja na predmet, keď je tekutina v pokoji. Na jeho meranie môžete použiť kalkulačku vztlaku alebo rovnice.
Vztlakovú silu môžete zmerať ako výsledok hydrostatického tlaku ako F = rgV pre hustotu tekutiny r v jednotkách hmotnosť / objem (ako kg / m)3), gravitačné zrýchlenie g (9,8 m / s2) a objem ponorený do vody V na výpočet vztlakovej sily F _._
Vypočítateľnú silu, ktorá je proti gravitačnej sile, môžete vypočítať ako hmotnosť vody, ktorá obklopuje kocku, ako zrýchlenie vztlaková sila, Hustota vody je 1 000 kg / m3a pretože kocka je napoly ponorená do vody, vztlaková sila pôsobí na polovicu objemu kociek.
To znamená, že množstvo vody okolo kocky je hustota krát objem alebo 1 000 kg / m3 x 4,5 m3, čo je 4 500 kg. Vynásobením tohto množstva 9,8 m / s2 vám dá 44 100 N vztlakovej sily. Odpor vztlakovej sily a gravitačnej sily tiež znamená, že predmet pláva alebo klesá v závislosti od toho, či vztlaková sila preváži gravitačnú silu alebo nie.
Vztlak utesneného PVC
Rúry z polyvinylchloridu (PVC) sú ideálnym kandidátom na použitie pri stavbe podmorské potrubia, Ak poznáte priemer potrubia, ktoré je úplne ponorené pod vodou, môžete vypočítať hmotnosť vytlačenej vody na dĺžku potrubia (ww).
Táto sila na dĺžku ww je daný Ww = πd2 x 62,4 / 4 pre priemer d potrubia. Hodnota 62,4 predstavuje hmotnosť vody v librách na kubickú stopu na rúre, čo je praktické meranie na určenie hmotnosti v dôsledku dĺžky.
Odvodenie vztlaku
Túto rovnicu môžete získať ako výsledok odvodenia vznášajúcej sily. Ak poznáte hmotnosť vody v librách na kubickú stopu na rúre, môžete napísať silu, ktorá na rúru pôsobí, vynásobením objemom rúry ako 62,4 x V alebo 62,4 x πr2hod pre polomer r rúrkovej kruhovej základne a výšky hod ako dĺžka potrubia.
Polomer môžete prepísať ako polovicu priemeru alebo d / 2, aby sa tento výraz stal π (d / 2)2hod x 62,4 alebo πd2 h x 62,4 / 4. Nakoniec môžete tento výraz vydeliť dĺžkou rúry h, aby ste dostali výraz sily na dĺžku ww ako πd2 x 62,4 / 4.
Môžete napísať zjednodušenú verziu rovnice pre ww ako Ww = 49,01 x d2 pre rovnicu, ktorá závisí iba od priemeru. Táto metóda zisťovania faktora hmotnosti vody v librách na kubickú stopu na rúrke vám tiež umožňuje určiť hodnoty pre iné typy rúr, aby ste mohli vytvárať rovnice, ktoré tento faktor menia (62,4) iba pre všetko, čo potrebujete. ponoriť sa pod vodu.
Rúrka z PVC
Majte na pamäti, ako je to v prípade všetkých vztlakových síl, sila, ktorá vyvíja vodu alebo akákoľvek tekutina, ktorá pôsobí na objekt, závisí od geometrie objektu a od toho, koľko je skutočne ponorený do vody. Plávajúce doky môžu využiť tieto rovnice na určenie, ktorý typ materiálu je pre ich zostavenie najlepší.
Pri stavbe plte z PVC je možné využiť vztlakovú silu vyvíjanú na PVC potrubia čiastočne ponorené vo vode. Svoju rúru z PVC si môžete vytvoriť pomocou základných materiálov asi 84 "zo 6" podľa plánu 40 PVC, stavebnej peny, tesniaceho materiálu a listov preglejky.