Wéi schwëmmt Kraaft ze berechnen: 12 Schrëtt (mat Foto) - Tipps

Weeër fir Schwammkraaft ze berechnen - Tipps

Inhalt

Schrëtt
Berodung
Wat Dir braucht

Schwammkraaft ass d'Kraaft, déi op en Objet handelt, dat a Flëssegkeet an der entgéintgesater Richtung vun der Schwéierkraaft ënnergeet. Wann en Objet an eng Flëssegkeet plazéiert ass, dréckt d'Gewiicht vum Objet d'Flëssegkeet erof (Flëssegkeet oder Gas) wärend d'Dreifwierk den Objet no uewen dréckt, am Géigendeel vun der Schwéierkraaft. Am Allgemengen kann dës Schwiewung mat Equatioune berechent ginn F_b = V_S × D × g, an deem F_b ass d'drift, V._S ass de Volume vum ënnergaangenen Deel, D ass d'Dicht vun der Flëssegkeet, déi den Objet ëmginn, a g ass d'Gravitéit. Fir ze léieren wéi een d'Klouscht vun engem Objet bestëmt, fänkt u mam Schrëtt 1 hei ënnen un.

Schrëtt

Method 1 vun 2: Benotzt d'Floating Force Equatioun

Fannt de Volume den ënnergaangenen Deel vum Objet. D'Dreifwierk, déi op den Objet handelt, ass direkt mam ënnergaangene Volumen Deel vum Objet korreléiert. An anere Wierder, wat méi grouss de Spull vun engem zolitte Kierper ass, ëmsou méi staark wierkt d'Flutwierk drop. Dat ass, och wann den Objet komplett an der Flëssegkeet ënner Waasser ass, ass et nach ëmmer eng Schwammkraaft, déi drop wierkt. Fir unzefänken d'Beliwwungskraaft ze berechnen, déi op en Objet handelt, ass den éischte Schrëtt normalerweis de Volumen vum Volumen ze bestëmmen, deen an der Flëssegkeet gesaucht ass. An der Gleichung fir d'Schwammkraaft muss dëse Wäert a m geschriwwe ginn.
- Fir en Objet dat komplett an d'Flëssegkeet ënnergaangen ass, ass de Volumen deen ënner Waasser ass gläich wéi de Volume vum Objet selwer. Fir de Supernatant vun der Flëssegkeet berécksiichtege mir nëmmen de Volumenfraktioun ënner der Uewerfläch vun der Flëssegkeet.
- Zum Beispill, loosst eis soen datt mir d'Kloftfaart fannen déi op engem Gummikugel handelt deen am Waasser schwëmmt. Wann de Kugel eng perfekt Sphär ass, déi 1 m Duerchmiesser ass an et schwëmmt mat genau enger hallef ënner Waasser, da kënne mir de Volume vum ënnergaangenen Deel fannen andeems mir de Volume vum ganze Ball berechnen an en an d'Halschent deelen. Well de Volume vun der Kugel (4/3) π (Radius) ass, hu mir de Volume vun der Kugel (4/3) π (0,5) = 0,524 m. 0.524 / 2 = 0,262 m gouf gesonk.
Fannt d'Dicht vun der Flëssegkeet. Den nächste Schrëtt fir Schwammkraaft ze fannen ass d'Densitéit (a kg / m) vun der Ëmgéigend Flëssegkeet ze bestëmmen. Dicht ass eng Quantitéit gemooss vum Verhältnis vun der Mass vun enger Matière oder Matière zu hirem entspriechende Volumen. Mat zwee Objete vum selwechte Volumen wäert den Objet mat enger héijer Dicht méi schwéier sinn. Déi allgemeng Fauschtregel ass datt déi méi héich d'Dicht vun enger Flëssegkeet ass, wat d'Gedrénks méi op de Kierper ausgeübt gëtt deen dran ass. Mat Flëssegkeeten ass normalerweis den einfachste Wee fir d'Densitéit ze bestëmmen duerch Referenzen.
- Am Beispill hei uewen schwëmmt de Ball am Waasser. Referenzstudie Literatur seet eis datt Waasser eng spezifesch Dicht huet 1.000 kg / m.
- Dicht vu ville übleche Flëssegkeete gëtt an der technescher Literatur uginn. Dir fannt dës Lëscht hei.
Fannt d'Schwéierkraaft (oder eng aner Kraaft an d'Richtung no ënnen). Egal ob en Objet ënnergeet oder an enger Flëssegkeet schwëmmt, et gëtt ëmmer der Gravitatioun ausgesat. Tatsächlech ass dës Kraaftkonstant no ënnen ongeféier 9,81 Newton / Kilogramm. Wéi och ëmmer, a Fäll wou et eng aner Kraaft ass, déi op d'Flëssegkeet wierkt an de Kierper dran zitt wéi d'Radialkraaft, musse mir dës Kraaft och berécksiichtege bei der Berechnung vun der totaler "no ënnen" Kraaft fir de ganze System.
- Am uewe genannte Beispill, wa mir en normaalt statescht System hunn, da kann een dovun ausgoen datt déi eenzeg no ënnen Kraaft déi op d'Flëssegkeet an de Kierper wierkt déi Standard Gravitatioun - 9,81 Newton / Kilogramm.
Multiplizéiert Volumen duerch Dicht a Schwéierkraaft. Wann Dir d'Wäerter fir den Objektvolumen (in m), d'Flëssegkeetsdicht (a kg / m), an d'Gravitatioun (oder déi no ënnen Kraaft vum Newton / Kilogramm System) hutt, da gëtt d'Schwammkraaft einfach ze fannen. . Einfach dräimol dës fir d'Schwammkraaft zu Newtons ze fannen.
- Léist d'Beispillprobleem andeems Dir d'Wäerter an d'Gleichung F steckt_b = V_S × D × g. F_b = 0.262 m × 1.000 kg / m × 9.81 N / kg = 2.570 Newton. Déi aner Eenheeten géife sech géigesäiteg annihiléieren, nëmmen d'Newton Eenheet hannerloossen.
Bestëmmt ob den Objet schwëmmt oder net andeems Dir mat der Gravitatioun vergläicht. Mat der Gleichung fir Opdriffung fannt Dir einfach d'Kraaft déi den Objet aus der Flëssegkeet dréckt. Wéi och ëmmer, Dir kënnt och feststellen ob d'Material an der Flëssegkeet schwieft oder ënnergeet wann Dir een extra Schrëtt maacht. Fannt déi schwiewend Kraaft, déi op de ganze Kierper handelt (dat heescht de ganze Volume vum Kierper V. benotzt_S), da fannt d'Schwéierkraaft déi den Objet mat der Gleichung G = (Mass vum Objet) unzitt (9,81 m / s). Wann d'Schwammkraaft méi grouss ass wéi d'Schwéierkraaft, schwëmmt den Objet. Op där anerer Säit, wann d'Schwéierkraaft méi grouss ass, da geet den Objet ënner. Wann dës zwou Kräfte gläich sinn da soe mir d'Saach suspendéiert.
- E suspendéierten Objet schwëmmt net iwwer Waasser oder drénkt bis ënnen am Waasser. Et gëtt an der Flëssegkeet tëscht der Uewerfläch an dem Buedem suspendéiert.
- Zum Beispill, loosst eis soen datt mir wëlle wëssen ob eng 20 kg zylindresch Holzkëscht mat engem Duerchmiesser vun 0,75 Meter an enger Héicht vun 1,25 Meter am Waasser schwiewe kann. Mir mussen e puer Schrëtt fir dëse Problem ausféieren:
  - Déi éischt ass Volumen ze fannen mat der Formel fir Zylindervolumen V = π (Radius) (Héicht). V = π (0.375) (1.25) = 0,55 m.
  - Als nächst, unzehuelen datt mir d'Standardschwéierkraaft an d'Densitéit vum Waasser kennen, léise mir d'Schwammkraaft, déi op d'Fass handelt. 0,55 m × 1000 kg / m × 9,81 N / kg = 5.395,5 Newton.
  - Elo musse mer d'Schwéierkraaft fannen déi op der hëlze Këscht handelt. G = (20 kg) (9,81 m / s) = 196.2 Newton. Dëst Resultat ass vill méi kleng wéi d'Kraftkraaft, sou datt de Barrel schwëmmt.
Benotzt déiselwecht Berechnung wann d'Flëssegkeet e Gas ass. Wann Dir Problemer mat Dreifwierkung léist, vergiesst net datt Flëssegkeet net flësseg muss sinn. Gasen sinn och Flëssegkeeten bekannt, och wa se eng ganz kleng Dicht hunn am Verglach mat aneren Aarte vu Matière, a Gas kann ëmmer nach e puer vun de schwiewenden Objeten dran ofwieren. Den Helium Bubble ass de Beweis dofir. Well den Helium an enger Bubble méi liicht ass wéi d'Flëssegkeet ronderëm et (Loft), flitt de Bubble fort! Annonce

Method 2 vun 2: Maacht einfach Experiment op schwiewender Kraaft

Plaz eng kleng Schossel an eng méi grouss. Mat nëmmen e puer Objeten am Haus, gesitt Dir d'Effekter vun der Schwieregkeet an der Praxis einfach. An dësem Experiment weise mir datt wann en Objet ënner Waasser ass, et den Effekt vun der Schwiewung wäert leiden, well et d'Plaz vun der Quantitéit vu Flëssegkeet hëlt, déi gläich ass wéi de Volume vum ënnergaangenen Objet. Am Prozess vun Experimenter maache mir och wéi d'Floating Force vum Objet an der Praxis ze fannen ass. Als éischt plazéiert Dir e klengen, kaplosen Behälter, wéi eng Schossel oder e Becher, an e méi grousse Behälter wéi eng grouss Schossel oder en Eemer Waasser.
Fëllt e klengen, Rand-zu-Rand Container mat Waasser. Dir musst d'Waasser no beim Rand schëdden ouni et ze spullen. Sief virsiichteg bei dësem Schrëtt! Wann Dir d'Waasser iwwerflësseg léisst, musst Dir de grousse Container komplett eidel maachen an dann erëm ufänken.
- Fir dëst Experiment gi mir dovun aus datt Waasser eng Dicht vun 1000 kg / m huet. Ausser Dir benotzt Salzlake oder eng ganz aner Flëssegkeet, hunn déi meescht Waasser eng Dicht no bei dësem Referenzwert, sou datt d'Resultater net beaflosst ginn.
- Wann Dir en Dropper hutt, kënnt Dir se benotze fir Waasser an den banneschten Container ze drëpsen sou datt de Waasserniveau bis zum Rand ass.
Taucht e klengen Objet an. Als nächst kuckt en Objet dat bequem an e klenge Container passt ouni Waasserschued. Fannt d'Gewiicht a Kilogramm vun dësem Objet (Dir sollt eng Skala fir d'Liesen a Gramm benotzen an da konvertéieren op Kilogramm). Dann dréckt den Objet lues an d'Waasser ouni de Fanger naass ze kréien bis e fänkt un ze schwammen oder Dir kënnt et kaum halen, an da fräisetzt den Objet. Dir sollt e bësse Waasser iwwer de Rand vum banneschten Container an de baussenzege Behälter gesinn.
- Fir dëst Beispill, loosst eis soen datt mir en 0,05 kg Spillauto an säin banneschten Container drécken. Mir brauche kee Volumen vum Auto ze kennen fir d'Buedemmuecht ze berechnen, wéi mir et am nächste Schrëtt wëssen.
Sammelt a moosst d'Waasseriwwel. Wann Dir en Objet an d'Waasser dréckt, hëlt et d'Plaz vun e bësse Waasser - soss gëtt et kee Raum fir et an d'Waasser ze tauchen. Wann et Waasser aus dem Wee dréckt, ofstéisst d'Waasser a schaaft Dreifwierk. Sammelt dat spilt Waasser aus dem banneschten Behälter a schëtt et an de klenge Moossbecher. De Volume vum Waasser an der Coupe soll dem Volume vum ënnergaangenen Objet gläich sinn.
- An anere Wierder, wann den Objet schwëmmt, wäert de Volume vum Waasser iwwerflësseg gläich sinn wéi de Volume vum Objet ënner der Waasseruewerfläch. Wann den Objet ënner Waasser war, wier de Volumen vum Waasser iwwerschwemmt dem Volume vum ganzen Objet gläich.
Berechent d'Quantitéit vum Waasser dat verschott ass. Well Dir d'Dicht vum Waasser kennt an de Volume vum Waasser iwwerflësseg an engem Moossbecher moosse kënnt, berechent Dir de Volume vum Waasser. Konvertéiert de Volume op m (en Online Eenheet Konverter wéi dësen kann hei hëllefen) a multiplizéiert et mat der Dicht vum Waasser (1.000 kg / m).
- Am Beispill hei uewen, unzehuelen datt de Spillauto a sengem banneschten Container ënner Waasser ass a beschäftegt ongeféier 2 Läffelen (0,00003 m) Waasser. Fir d'Mass vum Waasser ze fannen, multiplizéiert dëst duerch Dicht: 1.000 kg / m × 0.00003 m = 0,03 kg.
Vergläicht de Volume vum verdrängte Waasser an d'Mass vum Objet. Elo wësst Dir d'Massen vu béid ënner Waasser a verdrängt Waasser, vergläicht dës zwee Wäerter. Wann d'Mass vum Objet méi grouss ass wéi de Volume vum Waasser, deen déplacéiert ass, da geet den Objet erof. Op där anerer Säit, wann de Volume vum verdrängte Waasservolumen méi grouss ass, da schwëmmt den Objet. Dëst ass de Prinzip vun der Schwiewung an der Praxis - fir e schwiewende Kierper muss et eng Waassermass deplacéiere méi grouss wéi d'Mass vum Kierper selwer.
- Dofir Objeten déi liicht awer grouss am Volume sinn déi bescht schwiewend Objeten. Dëse Besëtz weist datt huel Objete ganz gutt schwamme kënnen. Loosst eis de Kanu kucken - et schwëmmt gutt well et huel dobannen, sou datt et vill Waasser ophuele kann awer d'Mass net ze schwéier. Wann de Kanu bannent déck war, da kéint en net schwammen.
- Am Beispill hei uewen ass e Gefier mat enger Mass vun 0,05 kg méi grouss wéi e Waasservolumen vun 0,03 kg. Dëst ass am Aklang mat deem wat mir observéieren: den Auto ass gesenkt.
Annonce