Üzmə qabiliyyətini necə hesablamaq olar: 12 addım (şəkillərlə)

Mündəricat:

Üzmə qabiliyyətini necə hesablamaq olar: 12 addım (şəkillərlə)
Üzmə qabiliyyətini necə hesablamaq olar: 12 addım (şəkillərlə)

Video: Üzmə qabiliyyətini necə hesablamaq olar: 12 addım (şəkillərlə)

Video: Üzmə qabiliyyətini necə hesablamaq olar: 12 addım (şəkillərlə)
Video: Samsung A23 ekran görüntüsü nasıl alınır 2024, Mart
Anonim

Süzülmə, bir maye içərisində olan bütün cisimləri təsir edən cazibə qüvvəsinin əksinə hərəkət edən qüvvədir. Bir cisim bir mayenin içinə qoyulduqda, çəkisi mayeni (maye və ya qaz) itələyir, üzmə qüvvəsi cazibə qüvvəsinə qarşı hərəkət edərək cismi yuxarıya doğru itələyir. Ümumiyyətlə, bu qüvvə tənlik ilə hesablana bilər FB = V.s × D × g, burada F.B dalğalanan qüvvədir, V.s suya batmış həcmdir, D - cismin batdığı mayenin sıxlığı, g - cazibə qüvvəsidir. Obyektin üzmə qabiliyyətini necə təyin edəcəyinizi öyrənmək üçün başlamaq üçün 1 -ci addıma baxın.

addımlar

Metod 1 /2: Üzmə qüvvəsi tənliyindən istifadə

Dayanma hesablayın Addım 1
Dayanma hesablayın Addım 1

Addım 1. Cismin suya batmış hissəsinin həcmini tapın

Bir cismə təsir edən dalğalanma qüvvəsi, su altında qalan cismin həcmi ilə birbaşa mütənasibdir. Başqa sözlə, cisim nə qədər möhkəm olsa, ona təsir edən üzmə qüvvəsi bir o qədər çox olar. Bu o deməkdir ki, bir maye içərisində batan cisimlər belə onları yuxarıya itələyən bir qüvvəyə malikdir. Bu intensivliyi hesablamağa başlamaq üçün ilk addım su altında qalan obyektin həcmini təyin etməkdir. Tənlik üçün bu dəyər metrlərlə olmalıdır3.

  • Maye içərisində tamamilə batan cisimlər üçün, suya batırılmış həcm cisimlə eynidir. Mayenin səthində üzənlər üçün yalnız səthin altındakı həcm nəzərə alınır.
  • Nümunə olaraq deyək ki, suda üzən rezin topa təsir edən üzmə qüvvəsini tapmaq istəyirik. Top, bir metr diametrli və suda yarı üzən mükəmməl bir kürədirsə, kürənin ümumi həcmini tapıb ikiyə bölməklə batmış hissənin həcmini tapa bilərik. Kürənin həcmi (4/3) π (radius) ilə verildiyindən3, (4/3) π (0, 5) nəticəsində əldə edəcəyimiz məlumdur3 = 0.524 metr3. 0, 524/2 = 0.262 metr3 su altında qalıb.
Dayanma hesablayın Adım 2
Dayanma hesablayın Adım 2

Addım 2. Mayenizin sıxlığını tapın

Dayanma qüvvəsini tapmaq prosesində növbəti addım sıxlığın müəyyən edilməsi (kiloqram/metrlə)3) obyektin suya batdığı. Sıxlıq bir cismin və ya maddənin həcm nisbi çəkisinin ölçüsüdür. Bərabər həcmdə iki cisim verildikdə, daha çox sıxlığa malik olanın çəkisi daha çoxdur. Bir qayda olaraq, mayenin sıxlığı nə qədər çox olarsa, üzmə qüvvəsi də o qədər böyük olar. Mayelərlə, istinad materiallarına baxaraq sıxlığı təyin etmək daha asandır.

  • Bizim nümunəmizdə top su üzərində üzür. Bir akademik qüvvəyə müraciət edərək suyun sıxlığının təxminən olduğunu görə bilərik 1000 kilo/metr3.
  • Digər ümumi mayelərin sıxlığı mühəndislik mənbələrində verilmişdir. Bunların siyahısını burada tapa bilərsiniz.
Dayanma hesablayın Adım 3
Dayanma hesablayın Adım 3

Addım 3. Cazibə qüvvəsini (və ya digər aşağıya doğru hərəkət edən qüvvəni) tapın

Cismin üzən və ya tamamilə su altında qalmasından asılı olmayaraq, həmişə cazibə qüvvəsinə tabedir. Real dünyada bu daimi qüvvə bərabərdir 9, 81 Nyuton/kilo. Bununla birlikdə, bir santrifüj kimi başqa bir qüvvənin bir maye və suya batmış cisim üzərində hərəkət etdiyi vəziyyətlərdə, ümumi aşağı enmə qüvvəsinin təyin edilməsi də nəzərə alınmalıdır.

  • Misalımızda, adi və sabit bir sistemlə məşğul olsaq, aşağıya doğru hərəkət edən yeganə qüvvənin yuxarıda qeyd olunan cazibə qüvvəsi olduğunu düşünə bilərik.
  • Ancaq topumuz bir kova suda üzsəydi, üfüqi bir dairədə böyük sürətlə fırlansaydı nə olardı? Bu vəziyyətdə, kovanın həm suyun, həm də topun düşməməsini təmin etmək üçün kifayət qədər sürətli fırlandığını düşünsək, bu vəziyyətdə aşağıya doğru hərəkət edən qüvvə, yerin cazibə qüvvəsindən deyil, kovanın hərəkətindən yaranan mərkəzdənqaçma qüvvəsindən qaynaqlanacaqdır.
Dayanma hesablayın Adım 4
Dayanma hesablayın Adım 4

Addım 4. Həcmi × sıxlığı × çəkisini artırın

Obyektinizin həcmi üçün dəyərləriniz olduqda (metrlərlə) 3), mayenizin sıxlığı (kiloqram/metr)3) və cazibə qüvvəsi (və ya sisteminizin aşağıya doğru hərəkət edən qüvvəsi), üzmə qüvvəsini tapmaq asandır. Nyutonlarda qüvvəni tapmaq üçün bu üç kəmiyyəti vurmaq kifayətdir.

Dəyərlərimizi F tənliyi ilə əvəz edərək nümunəmizi həll edəkB = V.s × D × g. FB = 0.262 metr3 × 1000 kilo/metr3 × 9, 81 nyuton/kilo = 2570 Newton.

Dayanma hesablayın Adım 5
Dayanma hesablayın Adım 5

Addım 5. Cisiminizin cazibə qüvvəsi ilə müqayisə edərək üzüb -üzmədiyini öyrənin

Üzmə qüvvəsi tənliyini istifadə edərək, bir cismi suya batdığı mayenin içindən itələyən qüvvəni tapmaq asandır. Ancaq bir az daha çox işlə, cismin üzüb gedəcəyini və ya batacağını təyin etmək də mümkündür. Sadəcə cisim üçün üzmə qüvvəsini tapın (başqa sözlə bütün həcmini V olaraq istifadə edins), sonra G = (cisim kütləsi) (9,81 metr/saniyə) tənliyi ilə cazibə qüvvəsini tapın2). Əgər üzmə qüvvəsi cazibə qüvvəsindən çox olarsa, cisim üzəcək. Ancaq cazibə qüvvəsi daha böyük olarsa, batacaq. Əgər bərabərdirlərsə, obyektə "neytral" deyilir.

  • Məsələn, diametri 0,75 metr və hündürlüyü 1,25 metr olan 20 kiloqram silindrik taxta barelin su üzərində üzüb -üzməyəcəyini bilmək istəyirik. Bunun üçün bir neçə addım lazımdır:

    • V = π (radius) düsturu ilə onun həcmini tapa bilərik.2(hündürlük). V = π (0, 375)2(1, 25) = 0, 55 metr3.
    • Bundan sonra, cazibə qüvvəsi və su sıxlığı üçün standart dəyərləri götürərək, barelin üzmə qüvvəsini təyin edə bilərik. 0, 55 metr3 × 1000 kilo/metr3 × 9, 81 nyuton/kilo = 5395, 5 Newton.
    • İndi barelin cazibə qüvvəsini tapmalıyıq. G = (20 kq) (9.81 metr/saniyə)2) = 196, 2 Newton. Bu, üzmə qüvvəsindən çox azdır, buna görə də barel üzəcək.
Dayanma hesablayın Adım 6
Dayanma hesablayın Adım 6

Addım 6. Eyni üsulu mayeniz qaz halında istifadə edin

Tip problemləri həll edərkən, mayenin maye olması lazım olmadığını unutmayın. Qazlar da maye sayılır və digər maddələrlə müqayisədə daha az sıxlığa malik olsa da, bəzi cisimlərin ağırlığını saxlaya bilir. Sadə bir helium balonu bunun sübutudur. Balonun qazı ətrafdakı mayedən daha az sıx olduğu üçün üzür!

Metod 2 /2: Sadə bir üzmə təcrübəsi həyata keçirmək

Üzmə qabiliyyətini hesablayın Addım 7
Üzmə qabiliyyətini hesablayın Addım 7

Addım 1. Kiçik bir fincan və ya qabı daha böyük bir qaba qoyun

Evdən bir neçə əşya ilə, üzmə prinsiplərini hərəkətdə görmək asandır! Bu sadə təcrübədə, su altında qalan bir cismin suya batmış cismin həcminə bərabər olan bir maye həcmini itirdiyi üçün itələmə yaşadığını nümayiş etdirəcəyik. Bunu edərkən bir təcrübənin üzmə gücünü necə tapacağımızı da nümayiş etdiririk. Başlamaq üçün bir qab və ya fincan kimi kiçik bir qabı daha böyük bir qab və ya kova kimi daha böyük bir qabın içinə qoyun.

Dayanma hesablayın Adım 8
Dayanma hesablayın Adım 8

Addım 2. Konteyneri içəridən ağzına qədər doldurun

Sonra daha böyük qabı su ilə doldurun. Su səviyyəsinin yuvarlanmadan kənarına qədər olmasını istəyirsən. Ehtiyatlı ol! Su tökülürsə, yenidən cəhd etməzdən əvvəl daha böyük qabı boşaltın.

  • Bu təcrübə üçün suyun su sıxlığının standart dəyərinin 1000 kq/metr olduğunu düşünmək təhlükəsizdir3. Duzlu su və ya fərqli bir maye istifadə etməsəniz, əksər su növləri istinad dəyərinə yaxın bir sıxlığa malikdir.
  • Bir damcı varsa, iç qabdakı suyun səviyyəsini yoxlamaq çox faydalı ola bilər.
Dayanma hesablayın Adım 9
Dayanma hesablayın Adım 9

Addım 3. Kiçik bir cismi batırın

İndi iç qabın içinə sığan və sudan zədələnməyəcək kiçik bir obyekt tapın. Bu cismin kiloqramını tapın (bunun üçün bir tərəzi istifadə edin). Sonra barmaqlarınızı islatmadan, cismi üzməyə başlayana və ya artıq tuta bilməyincə suya batırın. Daxili qabdan suyun xarici qaba töküldüyünü görməlisiniz.

Nümunəmizin məqsədi üçün deyək ki, 0.05 kq kütləvi oyuncaq avtomobili iç konteynerə qoyuruq. Gücünü hesablamaq üçün avtomobilin həcmini bilməyimizə ehtiyac yoxdur, bundan sonra görəcəyik

Üzmə qabiliyyətini hesablayın Adım 10
Üzmə qabiliyyətini hesablayın Adım 10

Addım 4. Tökülmüş suyu toplayın və ölçün

Bir cismi suya batıranda suyun yerdəyişməsi baş verir; olmasaydı, suya girməsinə yer qalmazdı. Mayeni itələdikdə su geri çəkilir və bu da üzmə qabiliyyətinə səbəb olur. Tökülmüş suyu götürün və ölçmə qabına qoyun. Suyun həcmi suya batan suya bərabər olmalıdır.

Başqa sözlə, əgər obyektiniz üzürsə, tökdüyünüz suyun həcmi suya batmış obyektin həcminə bərabər olacaq. Əgər obyektiniz batırsa, tökdüyü suyun həcmi bütün cismin həcminə bərabərdir

Dayanma hesablayın Adım 11
Dayanma hesablayın Adım 11

Addım 5. Tökülən suyun ağırlığını hesablayın

Suyun sıxlığını bildiyiniz və tökülən həcmi ölçə bildiyiniz üçün kütləsini tapa bilərsiniz. Sadəcə həcmi metrlərə çevirin3 (bunun kimi bir onlayn çevrilmə vasitəsi faydalı ola bilər) və suyun sıxlığı ilə (1000 kq/metr) vurun3).

Misalımızda, arabamızın təxminən iki yemək qaşığı batdığını və yerindən çıxdığını söyləyək (0, 00003 metr)3). Su kütləsini tapmaq üçün sıxlığına vururuq: 1000 kilo/metr3 × 0,0003 metr3 = 0.03 kilo.

Üzmə qabiliyyətini hesablayın Adım 12
Üzmə qabiliyyətini hesablayın Adım 12

Addım 6. Yerdəyişmiş həcmi obyektin kütləsi ilə müqayisə edin

İndi suya batmış kütləni və yerdəyişmiş kütləni bildiyiniz üçün müqayisə edin ki, hansı daha böyükdür. Daxili gəmiyə batmış cismin kütləsi, yerindən çıxarılan su kütləsindən böyükdürsə, batmış olmalıdır. Ancaq yerdəyişmiş su kütləsi bundan böyükdürsə, cisim üzmüş olmalıdır. Bu üzmə prinsipidir; bir cismin üzə bilməsi üçün cisimdən daha böyük su kütləsini yerindən çıxarmalıdır.

  • Kütlələri daha kiçik, lakin daha böyük həcmli obyektlər ən çox üzən obyektlərdir. Bu xüsusiyyət, içi boş cisimlərin üzməsi deməkdir. Bir kano düşünün; içi boş olduğu üçün üzür, buna görə də böyük kütləyə ehtiyac olmadan çoxlu suyu yerindən tərpədə bilir. Kanolar möhkəm olsaydı, yaxşı üzməzdilər.
  • Bizim nümunəmizdə, avtomobilin kütləsi 0.05 kilo, yerdəyişmiş sudan daha böyük, 0.03 kilodur. Bu nəticəmizi təsdiqləyir: avtomobil batır.

Tövsiyə: