เนื้อหา
เมื่อคุณดำน้ำในสระว่ายน้ำร่างกายของคุณจะลอยตามธรรมชาติตราบใดที่คุณยังว่ายน้ำ วิธีที่บางสิ่งบางอย่างเช่นร่างกายของคุณในสระน้ำขึ้นสู่ผิวน้ำนั้นขึ้นอยู่กับแรงลอยตัว วัตถุใต้น้ำสัมผัสกับแรงที่เพิ่มขึ้นนี้แรงลอยตัว คุณสามารถใช้สิ่งนี้กับตัวคุณเองและวัตถุอื่น ๆ เช่นท่อและใช้หลักการเหล่านี้ในการสร้างแพ
เครื่องคิดเลขพยุง
แรงลอยตัวต่อต้านวัตถุที่มันเข้าสู่น้ำและในทิศทางที่สูงขึ้นนี้ทำให้วัตถุเช่นเรือและทุ่นลอย แรงนี้เป็นผลมาจาก ความดันที่หยุดนิ่งความดันที่ของเหลวเช่นน้ำไหลออกมาบนวัตถุเมื่อของเหลวอยู่นิ่ง คุณสามารถใช้เครื่องคิดเลขทุ่นลอยน้ำหรือสมการเพื่อวัดได้
คุณสามารถวัดแรงลอยตัวเนื่องจากแรงดันอุทกสถิตเช่น F = rgV สำหรับความหนาแน่นของของไหล R เป็นหน่วยของมวล / ปริมาตร (เช่นกิโลกรัม / เมตร3) ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง ก. (9.8 m / s2) และปริมาตรที่แช่ในน้ำ V เพื่อคำนวณแรงลอยตัว F _._
คุณสามารถคำนวณแรงลอยตัวที่ตรงข้ามกับแรงโน้มถ่วงขณะที่มวลของน้ำที่ล้อมรอบคิวบ์เท่ากับการเร่งความเร็วของ แรงลอยตัว. ความหนาแน่นของน้ำคือ 1,000 กก. / ม3และเนื่องจากคิวบ์ถูกจุ่มลงในน้ำครึ่งทางแรงลอยตัวจะทำหน้าที่กับปริมาตรลูกบาศก์ครึ่งหนึ่ง
ซึ่งหมายความว่ามวลของน้ำรอบ ๆ ลูกบาศก์คือความหนาแน่นคูณปริมาตรหรือ 1,000 กิโลกรัม / เมตร3 x 4.5 ม3ซึ่งคือ 4,500 กิโลกรัม ทวีคูณโดย 9.8 m / s2 ช่วยให้คุณมีแรงลอยตัว 44,100 นิวตัน การต่อต้านแรงลอยตัวและแรงโน้มถ่วงก็หมายความว่าวัตถุลอยหรือจมขึ้นอยู่กับว่าแรงลอยตัวมีค่ามากกว่าแรงโน้มถ่วงหรือไม่
เสื้อพยุงตัว PVC
ท่อโพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานเมื่อสร้าง ท่อใต้น้ำ. หากคุณรู้ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อที่จมอยู่ใต้น้ำทั้งหมดคุณสามารถคำนวณน้ำหนักของน้ำที่เคลื่อนย้ายตามความยาวของท่อ (ww).
แรงต่อความยาวนี้ ww ได้รับจาก Ww = πd2 x 62.4 / 4 สำหรับเส้นผ่าศูนย์กลาง d ของท่อ ค่า 62.4 แสดงถึงน้ำหนักของน้ำในหน่วยปอนด์ต่อลูกบาศก์ฟุตบนท่อเป็นการวัดที่สะดวกในการกำหนดน้ำหนักเนื่องจากความยาว
ทุ่นลอยน้ำ
คุณสามารถได้รับสมการนี้อันเป็นผลมาจากแรงลอยตัว ถ้าคุณรู้น้ำหนักของน้ำในหน่วยปอนด์ต่อลูกบาศก์ฟุตคุณสามารถเขียนแรงที่ออกแรงในท่อโดยการคูณด้วยปริมาตรของท่อ 62.4 x V หรือ 62.4 x πr2ชั่วโมง สำหรับรัศมี R ของท่อฐานกลมและความสูง ชั่วโมง ตามความยาวของท่อ
คุณสามารถเขียนรัศมีใหม่เป็นครึ่งหนึ่งของเส้นผ่านศูนย์กลางหรือ d / 2ดังนั้นการแสดงออกนี้จะกลายเป็น π (d / 2)2ชั่วโมง x 62.4 หรือ πd2 สูง x 62.4 / 4 ในที่สุดคุณสามารถหารนิพจน์นี้ด้วยความยาวของท่อ h เพื่อรับนิพจน์สำหรับแรงต่อความยาว ww เช่น πd2 x 62.4 / 4
คุณสามารถเขียนสมการรุ่นที่ง่ายขึ้นได้ ww เช่น Ww = 49.01 x d2 สำหรับสมการที่ขึ้นกับเส้นผ่านศูนย์กลางเท่านั้น วิธีการหาค่าน้ำหนักของน้ำเป็นปอนด์ต่อลูกบาศก์ฟุตบนท่อนี้ยังช่วยให้คุณสามารถกำหนดค่าสำหรับท่อประเภทอื่น ๆ เพื่อให้คุณสามารถสร้างสมการที่เปลี่ยนปัจจัยนี้ (62.4) สำหรับสิ่งที่คุณต้องการเท่านั้น เพื่อจมลงใต้น้ำ
ท่อพีวีซีแพ
โปรดจำไว้เช่นในกรณีที่มีแรงลอยตัวทั้งหมดแรงน้ำหรือของเหลวใด ๆ ที่ออกแรงบนวัตถุขึ้นอยู่กับรูปทรงเรขาคณิตของวัตถุและปริมาณของน้ำที่แช่อยู่ในน้ำจริง แผนลอยเรือสามารถใช้ประโยชน์จากสมการเหล่านี้เพื่อกำหนดประเภทของวัสดุที่ดีที่สุดสำหรับการสร้างพวกเขา
การสร้างแพพีวีซีท่อสามารถใช้ประโยชน์จากแรงลอยตัวที่กระทำกับท่อพีวีซีที่จมอยู่ใต้น้ำบางส่วน คุณสามารถสร้างแพท่อพีวีซีของคุณเองโดยใช้วัสดุฐานประมาณ 84 "จาก 6" ของตาราง 40 พีวีซีโฟมก่อสร้างวัสดุกาวและแผ่นไม้อัด