Содержание
Буи, воздушные шары и корабли являются знакомыми примерами плавающих предметов. Феномен флотации, однако, не совсем понятен. Флотация была впервые объяснена классическим греческим математиком Архимедом, который сформулировал знаменитый принцип, носящий его имя. Принцип Архимеда гласит, что объект, полностью или частично погруженный в жидкость (жидкость или газ), подвергается воздействию восходящей или выталкивающей силы, равной весу вытесненной жидкости. Плавучая сила возникает из-за разницы в плотности жидкости и объекта, погруженного в жидкость.
Представьте себе буй из пробки, плавающий по воде. Предположим, что буй имеет объем 2 кубических фута (фут-куб) и плотность 15 фунтов на фут-куб. Рассчитайте вес буя следующим образом: 2 кубических фута x 15 фунтов / футовый куб = 30 фунтов.
Рассчитайте вес воды, объем которой равен объему буя, используя 62,4 фунта / фут-куб в качестве плотности воды, следующим образом: 2 фута-куба x 62,4 фунта / фут-куба = 124,8 фунта / фут-куба ,
Обратите внимание, что буй, если его держать под водой, вытесняет 124,8 фунта воды. Согласно принципу Архимеда, выталкивающая сила, действующая на пробку, составляет 124,8 фунта, что больше веса пробки. Поэтому, если пробка освобождается, выталкивающая сила выталкивает ее на поверхность, где она остается частично погруженной.
Рассчитайте объем воды, вытесненной плавучим буем, следующим образом: 30 фунтов воды / = 0,481 фут-куб.
Рассчитайте количество объема буев, остающегося над поверхностью воды, следующим образом: 2 - 0,481 = 1,519 фут-куб. Поэтому процент объема буев над водой составляет: x 100 = 76%.