Contenuto
- Calcolatore di galleggiamento
- Galleggiabilità del PVC sigillato
- Derivazione galleggiabilità
- Zattera per tubi in PVC
Quando ti immergi in una piscina, il tuo corpo probabilmente galleggerà naturalmente finché continuerai a nuotare. Il modo in cui qualcosa come il tuo corpo in una pozza sale alla superficie dipende in parte dalla forza di galleggiamento. Gli oggetti sott'acqua sperimentano questa forza ascendente, una forza galleggiante. Puoi applicarlo a te stesso e ad altri oggetti come i tubi e persino usare questi principi per costruire zattere.
Calcolatore di galleggiamento
La forza di galleggiamento si oppone a un oggetto mentre entra in acqua e, in questa direzione verso l'alto, consente a oggetti come barche e boe di galleggiare. Questa forza deriva dal pressione idrostatica, la pressione che un fluido come l'acqua esercita su un oggetto quando il fluido è a riposo. È possibile utilizzare un calcolatore di galleggiamento o equazioni per misurarlo.
È possibile misurare la forza di galleggiamento come risultato della pressione idrostatica come F = rgV per la densità del fluido r in unità di massa / volume (come kg / m3), Accellerazione Gravitazionale g (9,8 m / s2) e volume immersi in acqua V per calcolare la forza di galleggiamento F _._
È possibile calcolare la forza di galleggiamento che si oppone alla forza gravitazionale come la massa dell'acqua che circonda il cubo per l'accelerazione del forza di galleggiamento. La densità dell'acqua è di 1.000 kg / m3e, poiché il cubo è parzialmente immerso nell'acqua, la forza di galleggiamento agisce su metà del volume dei cubi.
Ciò significa che la massa d'acqua intorno al cubo è la densità per il volume o 1.000 kg / m3 x 4,5 m3, che è 4.500 kg. Moltiplicandolo per 9,8 m / s2 ti dà 44.100 N di forza di galleggiamento. L'opposizione della forza di galleggiamento e della forza gravitazionale significa anche che un oggetto galleggia o affonda a seconda che la forza di galleggiamento superi o meno la forza gravitazionale.
Galleggiabilità del PVC sigillato
I tubi in polivinilcloruro (PVC) sono i candidati ideali per l'uso durante la costruzione condotte sottomarine. Se conosci il diametro di un tubo completamente sommerso sott'acqua, puoi calcolare il peso dell'acqua spostata per lunghezza del tubo (Ww).
Questa forza per lunghezza Ww è dato da Ww = πd2 x 62,4 / 4 per diametro d del tubo. Il valore 62,4 rappresenta il peso dell'acqua in libbre per piede cubo sul tubo, una pratica misura per determinare il peso a causa della lunghezza.
Derivazione galleggiabilità
È possibile ottenere questa equazione come risultato di una derivazione della forza di galleggiamento. Se conosci il peso dell'acqua in libbre per piede cubo sul tubo, puoi scrivere la forza che esercita sul tubo moltiplicandolo per il volume del tubo come 62,4 x V o 62,4 x πr2h per il raggio r dei tubi base circolare e altezza h come la lunghezza del tubo.
È possibile riscrivere il raggio come metà del diametro oppure d / 2, in modo che questa espressione diventi π (d / 2)2h x 62,4 o πd2 h x 62.4 / 4. Infine, puoi dividere questa espressione per la lunghezza del tubo h per ottenere un'espressione per la forza per lunghezza Ww come πd2 x 62,4 / 4.
È possibile scrivere una versione semplificata dell'equazione per Ww come Ww = 49,01 x d2 per un'equazione che dipende solo dal diametro. Questo metodo per trovare un fattore del peso dell'acqua in libbre per piede cubo su un tubo consente anche di determinare i valori per altri tipi di tubi in modo da poter creare equazioni che cambiano questo fattore (62,4) solo per tutto ciò di cui hai bisogno immergersi sott'acqua.
Zattera per tubi in PVC
Tieni presente, come nel caso di tutte le forze galleggianti, la forza che l'acqua o qualsiasi fluido esercita su un oggetto dipende dalla geometria dell'oggetto e da quanto effettivamente è immerso nell'acqua. I piani per pontili galleggianti possono trarre vantaggio da queste equazioni per determinare quale tipo di materiale è il migliore per costruirle.
La costruzione di una zattera in PVC può sfruttare la forza di galleggiamento esercitata sui tubi in PVC parzialmente immersi in acqua. Puoi costruire la tua zattera per tubi in PVC usando materiali di base di circa 84 "di 6" di PVC 40 programmato, schiuma da costruzione, materiale per calafataggio e fogli di compensato.