Inhoud
Boeien, ballonnen en schepen zijn bekende voorbeelden van items die drijven. Het fenomeen flotatie wordt echter niet algemeen begrepen. Flotation werd eerst verklaard door de klassieke Griekse wiskundige, Archimedes, die het beroemde principe formuleerde dat zijn naam draagt. Archimedes Principle stelt dat een object geheel of gedeeltelijk ondergedompeld in een vloeistof (een vloeistof of gas) wordt beïnvloed door een opwaartse of drijvende kracht gelijk aan het gewicht van de verplaatste vloeistof. Drijfkracht ontstaat door een verschil in dichtheid tussen een vloeistof en een object dat in de vloeistof is ondergedompeld.
Stel je een boei voor die van kurk op water drijft. Neem aan dat de boei een volume van 2 kubieke voet (ft-cubed) heeft en een dichtheid van 15 pond per ft-cubed. Bereken het gewicht van de boei als volgt: 2 ft-kubus x 15 pond / ft-kubus = 30 pond.
Bereken het gewicht van water met een volume gelijk aan dat van de boei, met 62,4 pond / ft-kubus als de dichtheid van water, als volgt: 2 ft-kubus x 62,4 pond / ft-kubus = 124,8 pond / ft-kubus .
Merk op dat de boei, indien onder water gehouden, 124,8 pond water verplaatst. Volgens het Archimedes-principe is de drijvende kracht die op de kurk werkt 124,8 pond, wat groter is dan het gewicht van de kurk. Daarom, als de kurk wordt losgelaten, duwt de drijvende kracht hem naar het oppervlak, waar hij gedeeltelijk ondergedompeld blijft.
Bereken het volume water verplaatst door de drijvende boei, als volgt: 30 pond water / = 0.481 ft-kubus.
Bereken de hoeveelheid boeienvolume die boven het wateroppervlak blijft, als volgt: 2 - 0.481 = 1.519 ft-in blokjes. Het percentage van het boeienvolume boven water is daarom: x 100 = 76 procent.