תוֹכֶן
כשאתם צוללים לבריכת שחייה, סביר להניח שגופכם יצוף באופן טבעי כל עוד תמשיכו לשחות. האופן בו משהו כמו גופך בבריכה עולה לפני השטח תלוי בחלקו בכוח הצוף. חפצים מתחת למים חווים כוח כלפי מעלה זה, כוח מצוף. אתה יכול ליישם זאת על עצמך ועל חפצים אחרים כמו צינורות ואפילו להשתמש בעקרונות אלה לבניית רפסודות.
מחשבון ציפה
הכוח הצוף מתנגד לחפץ כשהוא נכנס למים, ובכיוון כלפי מעלה זה מאפשר לחפצים כמו סירות ומצופים לצוף. כוח זה נובע מ- לחץ הידרוסטטי, הלחץ שנוזל כמו מים מפעיל על עצם כשהנוזל במנוחה. אתה יכול להשתמש במחשבון ציפה או במשוואות כדי למדוד אותו.
אתה יכול למדוד את הכוח הצוף כתוצאה מלחץ הידרוסטטי כמו F = rgV לצפיפות הנוזלים r ביחידות של מסה / נפח (כגון ק"ג / מ ')3), האצת כבידה ז (9.8 מ '/ ש'2) ונפח שקוע במים V לחישוב הכוח הצוף F _._
אתה יכול לחשב את הכוח הצוף שמתנגד לכוח הכבידה כמסת המים שעוטפת את הקוביה כפולת תאוצה של כוח צוף. צפיפות המים היא 1,000 ק"ג / מ3מכיוון שהקוביה שקועה באמצע המים, הכוח הצוף פועל על מחצית מנפח הקוביות.
משמעות הדבר היא שמסת המים סביב הקוביה היא צפיפות פעמים הנפח, או 1,000 ק"ג / מ3 x 4.5 מ '3שהם 4,500 ק"ג. הכפלת זה ב 9.8 מ '/ ש'2 נותן לך 44,100 N של כוח חזק. התנגדות הכוח הצוף וכוח הכבידה פירושה גם שחפץ צף או שוקע תלוי אם הכוח הצוף עולה על כוח הכבידה או לא.
ציפה של PVC אטום
צינורות פוליוויניל כלוריד (PVC) הם מועמדים אידיאליים לשימוש בבנייה צינורות מתחת למים. אם אתה יודע את קוטר הצינור שקוע במלואו מתחת למים, אתה יכול לחשב את משקל המים העקורים לכל אורך הצינור (וואו).
כוח זה לכל אורך וואו ניתן ע"י Ww = πd2 x 62.4 / 4 לקוטר ד של הצינור. ערך 62.4 מייצג את משקל המים בקילוגרם לק"ק על הצינור, מדידה שימושית לקביעת המשקל כתוצאה מאורך.
נגזרת של ציפה
אתה יכול להשיג משוואה זו כתוצאה מנגזרת של הכוח הצוף. אם אתה יודע את משקל המים בקילוגרם לק"ק על הצינור, אתה יכול לכתוב את הכוח שהם מפעילים על הצינור על ידי הכפלתם בנפח הצינור כ 62.4 x V או 62.4 x πr2ח לרדיוס r של הצינור הבסיס והגובה העגולים ח כאורך הצינור.
אתה יכול לכתוב מחדש את הרדיוס כמחצית הקוטר, או ד / 2כך שהביטוי הזה הופך π (d / 2)2ח x 62.4 או πd2 h x 62.4 / 4. לבסוף, ניתן לחלק את הביטוי הזה באורך הצינור h כדי לקבל ביטוי לכוח לכל אורך וואו כפי ש πd2 x 62.4 / 4.
אתה יכול לכתוב גרסה מפושטת של המשוואה עבור וואו כפי ש Ww = 49.01 x d2 למשוואה שתלויה רק בקוטר. שיטה זו למציאת גורם ממשקל המים בקילוגרם לקובה על צינור מאפשרת גם לקבוע ערכים עבור סוגים אחרים של צינורות, כך שתוכלו ליצור משוואות שרק ישנו גורם זה (62.4) לכל מה שתצטרכו. לשקע מתחת למים.
רפסודת צינור PVC
קחו בחשבון, כמו במקרה של כל הכוחות הצופים, מי הכוח או כל נוזל המפעילים על עצם תלוי בגיאומטריה של האובייקט וכמה ממנו הם שקועים במים. תוכניות מזח צפות יכולות לנצל את המשוואות הללו כדי לקבוע איזה סוג חומר מתאים ביותר לבנייתן.
בניית רפסודת צינור PVC יכולה לנצל את הכוח הצוף המופעל על צינורות PVC שקועים בחלקו במים. אתה יכול לבנות רפסודת צינור PVC משלך באמצעות חומרי בסיס בגודל 84 "של 6" של לוח הזמנים 40 PVC, קצף בנייה, חומר איטום ויריעות דיקט.