Hvilken flydende kraft udøves på en legetøjsballon med volumen på 6000 ml af luften omkring ballon?

Forståelse af opdrift

* Archimedes 'princip: Et objekt, der er nedsænket i en flydende, oplever en opadgående livlig kraft svarende til vægten af ​​den væske, der er forskudt af objektet.

* densitet: Densitet er masse pr. Enhedsvolumen (ρ =m/v).

Beregninger

1. bind: Ballonens volumen er 6000 ml, hvilket er lig med 6 liter (1 l =1000 ml).

2. lufttæthed: Lufttætheden ved stuetemperatur og standardtryk er ca. 1,2 kg/m³. Vi er nødt til at konvertere volumen til kubikmeter (1 m³ =1000 L):

* 6 liter * (1 m³ / 1000 l) =0,006 m³

3. masse af fordrevet luft:

* Masse =densitet * volumen

* Masse =1,2 kg/m³ * 0,006 m³ =0,0072 kg

4. Vægt af forskudt luft:

* Vægt =masse * Acceleration på grund af tyngdekraften (g =9,8 m/s²)

* Vægt =0,0072 kg * 9,8 m/s² =0,07056 N

Derfor er den livlige kraft, der udøves på legetøjsballonen i luften, cirka 0,07056 Newton.

Vigtige noter:

* Denne beregning antager, at ballonen er fyldt med en gas, der er meget lettere end luft (som helium eller varm luft). Hvis ballonen er fyldt med en gas, der er tungere end luft, vil den livlige kraft være mindre end ballonens vægt, og den vil synke.

* Den faktiske livlige kraft kan variere lidt afhængigt af luftens temperatur og tryk.