Voisko joku sanoa mihin tämä oikein kuuluu? Tai mikä on kaava miten lasketaan.
Tämä on nyt suoraan yhdestä kokeesta.
Uimarannalla käytettävän ilmapatjan tilavuus on 120 litraa ja massa 6,0kg. kuinka suuren kuorman patja enintään kannattaa veden pinnalla Kuolleessameressä, jonka suolapitoisen veden tiheys on 1240 kg/m3 ? Oletetaan, että ilmapatja säilyttää muotonsa ja tilavuutensa kuormasta riippumatta.
Vastaus on 143kg mutta miten toi saadaan
Tämä on nyt suoraan yhdestä kokeesta.
Uimarannalla käytettävän ilmapatjan tilavuus on 120 litraa ja massa 6,0kg. kuinka suuren kuorman patja enintään kannattaa veden pinnalla Kuolleessameressä, jonka suolapitoisen veden tiheys on 1240 kg/m3 ? Oletetaan, että ilmapatja säilyttää muotonsa ja tilavuutensa kuormasta riippumatta.
Vastaus on 143kg mutta miten toi saadaan
Vastaukset 3
Vanhimmat
Lasketaan patjan tiheys: V=120dm3=0,120m3 m=6,0kg tiheys=m/V=50kg/m3
Tiheys, jonka patja pystyy kannattamaan veden pinnalla on (1240-50)kg/m3=1190kg/m3, jolloin massa m=tiheys*V=1190kg/m3*0,120m3=142,8kg
Kyse on siis nostevoimasta.
Kelluvalla kappaleella voidaan merkitä painovoiman G ja nostevoiman Fn, suuruus yhtä suureksi. Painovoima G vaikuttaa alaspäin ja nostevoima Fn ylöspäin.
Tehdään tasapainoyhtälö:
G=Fn
mg=tiheys*V*g
Tuossa massa on kuorman ja patjan yhteenlaskettu massa, sitä voidaan merkitä jatkossa vaikka m mk (kuorma). V on kappaleen eli uimapatjan tilavuus, tiheys on veden tiheys.
seuraavaksi merkitään:
(m mk)g=tiheys*V*g
g supistuu pois, ratkaistaan kysytty kuorma mk.
m mk=tiheys*V
mk=tiheys*V-m
=1240 kg/m3*0,12 m3 - 6,0 kg
= 142,8 kg, pyöristettynä 143 kg.
Jos kyseessä olisi kappale, mikä kelluu siten, että osa on pinnan alapuolella, tulisi tilavuudeksi ainoastaan pinnan alapuolinen osa.
Tuossa tilanteessa G ja Fn voitiin merkitä yhtä suureksi juuri sen takia, kun kysytään suurinta mahdollista kuormaa, minkä patja voi kannattaa. Eli tilannetta jossa G ja nostevoima ovat "tasapainossa" eli yhtä suuret.
Muita mahdollisia tilanteita ovat esim. kappaleen uppoaminen kokonaan tai edellä mainittu osittain upoksissa oleminen.
Kannattaa siis tutustua yleensäkin nostevoimaan ja siinä mahdollisesti esiin tuleviin erilaisiin variaatioihin.