science >> Wetenschap >  >> Geologie

Three Types of Buoyancy

Het drijfvermogen bepaalt of een object zal zweven of zinken. Het meet het verschil in de dichtheid van een object en de vloeistof of het gas dat het verplaatst. Het drijfvermogen meet twee concurrerende krachten. Eén kracht is de neerwaartse druk van het voorwerp op de vloeistof. De andere kracht is de opwaartse druk van de vloeistof op het object.

Het Archimedes-principe

De ontdekking van het drijfvermogen wordt gecrediteerd aan de Griekse wiskundige Archimedes (ca. 287-212 v. Chr.). Terwijl hij het gewicht van de veronderstelde gouden kroon van de koning met andere substanties vergelijkde, liet Archimedes de kroon in water vallen. Hij merkte dat een paar gouden munten sneller naar de bodem van zijn badkuip konden zinken. Drijfvermogen is van toepassing op vele instellingen van schepen die de oceaanbodem onderzoeken tot weerballonnen die gegevens verzamelen die hoog in de stratosfeer van de aarde liggen. De drie soorten drijfvermogen zijn positief, negatief en neutraal.

Positief drijvend vermogen

Positief drijfvermogen treedt op wanneer een voorwerp lichter is dan het fluïdum dat het verplaatst. Het object zweeft omdat de drijvende kracht groter is dan het gewicht van het object. Een zwemmer ervaart een grote hoeveelheid drijfkracht. De Dode Zee van Israël staat bekend om het aantrekken van drijvende toeristen. Zout water is minder dicht dan zoet water en zorgt voor meer drijfkracht. Drijf- en netkrachten zijn niet hetzelfde. Het volume en de dichtheid van een voorwerp bepalen het drijfvermogen.

Negatief drijvend vermogen

Negatief drijfvermogen treedt op wanneer een voorwerp dichter is dan het fluïdum dat het verdringt. Het object zal zinken omdat zijn gewicht groter is dan de drijvende kracht. Een onderzeeër is ontworpen om onder water te werken door water door ballasttanks op te slaan en af ​​te geven. Als het commando gegeven wordt om af te dalen, nemen de tanks water op en verhogen de dichtheid van het vat. Archimedes ontdekte dat de koningskroon was gemaakt van een substantie die minder drijvend is dan de gezonken gouden munten.

Neutral Buoyancy

Neutraal drijfvermogen treedt op wanneer het gewicht van een object gelijk is aan de vloeistof die het verplaatst. Een duiker wordt getraind in technieken om het drijfvermogen onder water te regelen. Door horizontaal te zwemmen en diep en diep adem te halen, kan de duiker naar voren duwen, niet naar boven. Viscontrole drijfvermogen door een interne zwemblaas. Net als bij een onderzeeër, is de blaas gevuld met gas als middel om het drijfvermogen te veranderen.

Een drijvende ballon

Het drijfvermogen bepaalt het gemak van een zwevende ballon. Waterstof, helium en hete lucht zijn de ideale gassen voor ballonvaart. Anders dan vloeistoffen en vaste stoffen, worden gasmoleculen verder uit elkaar verspreid. Deze lege ruimte vergroot het volume en verlaagt de dichtheid. Astronomen gebruiken onbemande heteluchtballonnen om heldere beelden van de kosmos te verzamelen.