Hvordan man beregner bølgerflytning i Water

Bøjer, balloner og skibe er kendte eksempler på ting, der flyder. Fænomenet flotation er imidlertid ikke almindeligt forstået. Flotation blev først forklaret af den klassiske græske matematiker, Archimedes, der formulerede det berømte princip, der bærer hans navn. Archimedes 'princip angiver, at en genstand helt eller delvist nedsænket i en væske (en væske eller en gas) påvirkes af en opadgående eller flydende kraft svarende til vægten af ​​det forskydne fluidum. Flydende kraft stammer fra en tæthedsforskel mellem en væske og en genstand nedsænket i væsken.

Forestil dig en bøje af kork, der flyder på vand. Antag at bøjningen har et volumen på 2 kubikfod (ft-kub) og en tæthed på 15 pund pr. Ft-kub. Beregn buenes vægt som følger: 2 ft-kub x 15 pund /ft-kub = 30 pund.

Beregn vægten af ​​vand, der har et volumen svarende til bøjens vægt ved hjælp af 62,4 pounds /ft-kubet som vandtætheden, som følger: 2 ft-kuberet x 62,4 pund /ft-kuberet = 124,8 pund /ft-kuberet.

Bemærk, at bøjen, hvis den holdes under vand, fortrænger 124,8 pund af vand. Ifølge Archimedes 'princip er den flydende kraft, der virker på korken, 124,8 pund, hvilket er større end korkens vægt. Hvis korken frigives, skubber den derfor op til overfladen, hvor den forbliver delvist nedsænket.

Beregn volumen vand fordrevet af flydende bøje, som følger: 30 pund vand /[62,4 pund /ft-cubed] = 0,481 ft-cubed.

Beregn mængden af ​​bøjens volumen tilbage over vandets overflade som følger: 2 - 0.481 = 1.519 ft-terning. Andelen af ​​bojens volumen over vand er derfor: [1.519 /2] x 100 = 76 procent.

Tip

Vandtætheden er 62,40 pund /ft-kub ved 26 grader Fahrenheit , temperaturen af ​​koldt havvand. Tætheden af ​​vand, som for enhver væske, falder med stigende temperatur. For eksempel er tætheden af ​​vand 62,30 pund /ft-kubet ved 70 grader Fahrenheit. De mest præcise målinger, der involverer tæthed, opnås ved at anvende værdier ved bestemte temperaturer.