Contenu
- Calculatrice de flottabilité
- Flottabilité du PVC scellé
- Dérivation de la flottabilité
- Radeau de tuyaux en PVC
Lorsque vous plongez dans une piscine, votre corps flotte naturellement aussi longtemps que vous continuez à nager. La façon dont quelque chose comme votre corps dans une piscine remonte à la surface dépend en partie de la force de flottabilité. Les objets sous l'eau ressentent cette force ascendante, une force de flottabilité. Vous pouvez l'appliquer à vous-même et à d'autres objets, comme des tuyaux, et même utiliser ces principes pour la construction de radeaux.
Calculatrice de flottabilité
La force de flottabilité s'oppose à un objet lorsqu'il pénètre dans l'eau et, dans cette direction ascendante, permet à des objets tels que des bateaux et des bouées de flotter. Cette force résulte de la pression hydrostatique, la pression qu'un fluide comme l'eau exerce sur un objet lorsque le fluide est au repos. Vous pouvez utiliser un calculateur de flottabilité ou des équations pour le mesurer.
Vous pouvez mesurer la force de flottabilité à la suite de la pression hydrostatique F = rgV pour la densité du fluide r en unités de masse / volume (telles que kg / m3), accélération gravitationnelle g (9,8 m / s2) et volume immergé dans l'eau V calculer la force de flottabilité F _._
Vous pouvez calculer la force de flottabilité qui s'oppose à la force gravitationnelle en tant que masse de l'eau qui entoure le cube multipliée par l'accélération de la force de flottabilité. La densité de l'eau est de 1000 kg / m3et, comme le cube est à moitié immergé dans l’eau, la force de flottabilité agit sur la moitié du volume des cubes.
Cela signifie que la masse d'eau autour du cube correspond à la densité multipliée par le volume, soit 1 000 kg / m3 x 4,5 m3, ce qui correspond à 4 500 kg. En multipliant par 9,8 m / s2 vous donne 44 100 N de force de flottabilité. L'opposition de la force de flottabilité et de la force de gravitation signifie également qu'un objet flotte ou coule selon que la force de flottabilité l'emporte sur la force de gravitation ou non.
Flottabilité du PVC scellé
Les tuyaux en polychlorure de vinyle (PVC) sont un candidat idéal pour une utilisation dans la construction pipelines sous-marins. Si vous connaissez le diamètre d’un tuyau complètement immergé, vous pouvez calculer le poids de l’eau déplacée par longueur de tuyau (Ww).
Cette force par longueur Ww est donné par Ww = πd2 x 62,4 / 4 pour le diamètre ré de la pipe. La valeur 62,4 représente le poids de l'eau en livres par pied cube sur le tuyau, une mesure pratique pour déterminer le poids en fonction de la longueur.
Dérivation de la flottabilité
Vous pouvez obtenir cette équation à la suite d'une dérivation de la force de flottabilité. Si vous connaissez le poids de l’eau en livres par pied cube sur le tuyau, vous pouvez écrire la force qu’il exerce sur le tuyau en le multipliant par le volume du tuyau. 62,4 x V ou 62,4 x πr2h pour le rayon r des tuyaux base circulaire et hauteur h comme la longueur du tuyau.
Vous pouvez ré-écrire le rayon comme moitié du diamètre, ou d / 2, pour que cette expression devienne π (d / 2)2h x 62,4 ou πd2 h x 62,4 / 4. Enfin, vous pouvez diviser cette expression par la longueur du tuyau h pour obtenir une expression pour force par longueur. Ww comme πd2 x 62,4 / 4.
Vous pouvez écrire une version simplifiée de l'équation pour Ww comme Ww = 49,01 x d2 pour une équation qui ne dépend que du diamètre. Cette méthode de recherche d'un facteur du poids de l'eau en livres par pied cube sur un tuyau vous permet également de déterminer des valeurs pour d'autres types de tuyaux afin que vous puissiez créer des équations ne modifiant ce facteur (62.4) que pour ce dont vous avez besoin. submerger sous l'eau.
Radeau de tuyaux en PVC
Gardez à l'esprit, comme c'est le cas pour toutes les forces de flottabilité, que la force exercée par l'eau ou tout fluide sur un objet dépend de la géométrie de l'objet et de la quantité réellement submergée dans l'eau. Les plans de quai flottant peuvent tirer parti de ces équations pour déterminer le type de matériau le mieux adapté à leur construction.
La construction d'un caniveau en PVC permet de tirer parti de la force de poussée exercée sur les tuyaux en PVC partiellement immergés dans l'eau. Vous pouvez construire votre propre radier en PVC en utilisant des matériaux de base d'environ 84 "sur 6" de PVC type 40, de mousse pour la construction, de matériaux de calfeutrage et de feuilles de contreplaqué.