Περιεχόμενο
Οι σημαδούρες, τα μπαλόνια και τα πλοία είναι οικεία παραδείγματα στοιχείων που επιπλέουν. Το φαινόμενο της επίπλευσης, ωστόσο, δεν είναι κοινά κατανοητό. Η επίμυξη εξήγησε για πρώτη φορά ο κλασικός Έλληνας μαθηματικός, ο Αρχιμήδης, που διατύπωσε τη διάσημη αρχή που φέρει το όνομά του. Η Αρχιμήδης Αρχή δηλώνει ότι ένα αντικείμενο εντελώς ή μερικώς βυθισμένο σε ένα ρευστό (ένα υγρό ή αέριο) ασκείται από μία προς τα πάνω ή φουσκωτή δύναμη ίση με το βάρος του εκτοπισθέντος ρευστού. Η αυξητική δύναμη προκύπτει από μια διαφορά πυκνότητας μεταξύ ενός υγρού και ενός αντικειμένου που βυθίζεται στο ρευστό.
Φανταστείτε μια σημαδούρα από φελλό που επιπλέει στο νερό. Ας υποθέσουμε ότι ο σημαντήρας έχει όγκο 2 κυβικά πόδια (ft-cubed) και πυκνότητα 15 λίβρες ανά ft-cubed. Υπολογίστε το βάρος της σημαδούρας ως εξής: 2 ft-cubed x 15 pounds / cubed = 30 pounds.
Υπολογίστε το βάρος του νερού που έχει όγκο ίσο με εκείνο της σημαδούρας, χρησιμοποιώντας ως πυκνότητα νερού 62,4 λίβρες / ft -cubed ως εξής: 2 ft-cubed x 62,4 lbs / ft-cubed = 124,8 pounds / ft-cubed .
Σημειώστε ότι ο σημαντήρας, αν κρατηθεί κάτω από το νερό, μετατοπίζει 124,8 λίβρες νερού. Σύμφωνα με την αρχή του Αρχιμήδη, η αυξητική δύναμη που ασκεί ο φελλός είναι 124,8 λίβρες, η οποία είναι μεγαλύτερη από το βάρος του φελλού. Επομένως, αν ο φελλός απελευθερωθεί, η δυναμική πλεύσης τον ωθεί στην επιφάνεια, όπου παραμένει εν μέρει βυθισμένη.
Υπολογίστε τον όγκο του νερού που μετατοπίζεται από τον πλωτό ιστό, ως εξής: 30 λίβρες νερού / = 0.481 ft-cubed.
Υπολογίστε την ποσότητα του όγκου των σημαντήρων που απομένει πάνω από την επιφάνεια του νερού, ως εξής: 2 - 0.481 = 1.519 ft-cubed. Το ποσοστό του όγκου των γεφυρών πάνω από το νερό είναι συνεπώς: x 100 = 76 τοις εκατό.