Utilización de la flotabilidad
(1) Barco:
Principio de funcionamiento: Hacer un objeto que pueda flotar en el agua hecho de materiales con una densidad mayor que agua, debe ser hueco, lo que le permite desplazar más agua.
Desplazamiento: masa de agua desplazada cuando el barco está completamente cargado. La unidad t se puede calcular a partir del desplazamiento m: el volumen de líquido desplazado V (desplazamiento) = m/ρ la gravedad del líquido desplazado G (desplazamiento) = mg la fuerza de flotación sobre el barco F (flotación) = mg; Buques y carga** *Peso G=mg.
(2) Submarino:
Principio de funcionamiento: El descenso y ascenso del sumergible se logra cambiando su propia gravedad.
(3) Globos y dirigibles:
Principio de funcionamiento: Los globos utilizan la flotabilidad del aire para despegar. Los globos están llenos de gases menos densos que el aire, como el hidrógeno, el helio o el aire caliente. Para navegar en dirección sin dejarse llevar por el viento, la gente desarrolló globos para convertirlos en dirigibles.
(4) Densímetro:
Principio: Utilizar las condiciones flotantes de los objetos para trabajar.
Estructura: Las partículas de aluminio que se encuentran debajo permiten que el densímetro se mantenga erguido en el líquido.
Escala: De arriba a abajo, la densidad del líquido correspondiente se hace cada vez mayor.
"Cinco reglas" de los problemas de flotación
Regla 1: Cuando un objeto flota en un líquido, la fuerza de flotación que experimenta es igual a su gravedad
; Regla 2: Los mismos objetos en diferentes líquidos experimentan la misma fuerza de flotación;
Regla 3: El mismo objeto flota en diferentes líquidos, y el volumen sumergido en un líquido más denso es menor
Regla 5: Sumergir; todos los objetos flotantes en el líquido, la fuerza externa vertical hacia abajo es igual al aumento de flotabilidad del líquido sobre el objeto.
Resumen de los métodos de cálculo de la flotabilidad:
(1) Determinar el objeto de investigación e identificar el objeto a estudiar.
(2) Analice la fuerza sobre el objeto y dibuje un diagrama de fuerza para determinar el estado del objeto en el líquido (vea si está estacionario o se mueve en línea recta a una velocidad uniforme).
(3) Elija un método apropiado para enumerar las ecuaciones (generalmente considere las condiciones de equilibrio).
Método para calcular la flotabilidad:
①Método de medición: F (flotación) = G-F (use un dinamómetro de resorte para medir la flotabilidad).
② Método de diferencia de fuerza: F (flotación) = F (arriba) - F (abajo) (use la causa de la flotabilidad para encontrar la flotabilidad)
③ Cuando flota o está suspendido, F (Flotación) = G (calcula la flotabilidad equilibrando dos fuerzas;)
④F (Flotación) = G (desplazamiento) o F (Flotación) = ρ (líquido) V (desplazamiento) g (principio de Arquímedes) Para encontrar la flotabilidad, se usa comúnmente cuando se conoce la masa o volumen de líquido desplazado por un objeto)
⑤ Compara la flotabilidad según las condiciones de flotación y hundimiento (se usa comúnmente cuando se conoce la masa de un objeto )
Fórmula de presión:
P=F/s, donde la unidad de p es: Pascal, 1 Pa=1N/m2, lo que significa que el significado físico es que la presión sobre un terreno de 1m2 es 1N.
Fórmula: p=F/S (presión = presión ÷ área de tensión)
p-Presión-Pascal (unidad: Pascal, símbolo: Pa)
F-Presión-Newton (unidad: Newton, símbolo: N)
S-Área estresada-metro cuadrado
F=PS (Presión=Presión×Área estresada)
S=F/P (área estresada = presión ÷ presión)
(El tamaño de la presión está relacionado con el tamaño del área estresada y la presión)
Presión y Presión
Existe un cierto límite en la presión que cualquier objeto puede soportar. Si excede este límite, el objeto se dañará.
Cuando un objeto se deforma debido a factores externos o internos, aparecerán fuerzas mutuas en dos lados de cualquier sección transversal dentro de él. Esta fuerza sobre la sección transversal unitaria se llama presión.
En términos generales, para los sólidos, la deformación por compresión (o tracción) y la deformación por corte se producirán bajo la acción de fuerzas externas. Por tanto, para describir con precisión estas deformaciones de un sólido, debemos conocer los efectos de las tres componentes de las fuerzas que actúan sobre sus tres superficies mutuamente perpendiculares. De esta manera, correspondiente a cada componente de fuerza Fx, Fy, Fz que actúa sobre tres superficies mutuamente perpendiculares Ax, Ay, Az, la tensión F/A tiene nueve componentes diferentes, por lo que estrictamente hablando la tensión es un tensor.
Dado que los fluidos no pueden producir corte, no existe tensión de corte. Por lo tanto, para un fluido estacionario, no importa cómo actúe la fuerza, solo existe una fuerza perpendicular a la superficie de contacto y debido a la isotropía del fluido, no importa cómo estén orientadas estas superficies, en un mismo punto, la fuerza actúa; en el área unitaria es la misma. Dado que F/A es un valor constante en todas las direcciones en cada punto de un fluido ideal, la direccionalidad de la tensión F/A no existe. Esta tensión a veces se llama presión, y en física de la escuela secundaria se llama presión. La presión es una cantidad escalar. La aplicación de esta definición de presión (presión) generalmente siempre se limita a problemas que involucran fluidos.
La presión que actúa verticalmente sobre la unidad de área de un objeto. Si se usa P para representar la presión, la unidad es Pascal (1 Pascal = 1 Newton/metro cuadrado)
El significado de presión
⑴ Cuando el área estresada es constante, la presión aumenta con la presión Y aumenta. (En este momento, la presión es proporcional a la presión)
⑵ La misma presión actúa sobre la superficie del soporte. Si el área de carga es diferente, la presión generada también será diferente. Cuando el área estresada es pequeña, la presión es fuerte; cuando el área estresada es grande, la presión es pequeña.
⑶ Presión y presión son dos conceptos completamente diferentes: la presión es la fuerza que se ejerce sobre la superficie de apoyo y perpendicular a la superficie de apoyo, y no tiene nada que ver con el área de la superficie de apoyo.
La presión es la presión que ejerce un objeto por unidad de superficie.
⑷Las unidades de presión y presión son diferentes. La unidad de presión es Newton, que es la misma que la unidad de fuerza general. La unidad de presión es una unidad compuesta que consta de una unidad de fuerza y una unidad de área. En el Sistema Internacional de Unidades, es Newton/metro cuadrado, que se llama "Pascal", o "Pa" para abreviar.