ballons vides achetés au magasin, après avoir été gonflé, ne flottent pas. En fait, si l'on tient un ballon soufflé dans l'air, il va couler.
Sink or Float
Ouverture de l'arrière d'un WC, on pourrait trouver une boule de métal flottant sur l'eau. Prenez une autre boule de métal comme celle-là et l'aplatir, le plier en deux et l'aplatir à nouveau, et ainsi de suite jusqu'à ce que le métal est aussi petit qu'il peut obtenir, et le mettre dans l'eau; il coulera. Pourquoi?
Densité
Il est une question non de poids seul, mais de la densité. L'équation pour la densité est,
Densité = Poids / volume, ou D = W / V.
Le métal aplati pèse à peu près la même que celle de la bille de métal. Toutefois, le volume est beaucoup plus faible après pilonnage.
calculs Exemple
Dites la pièce de métal est maintenant 1/2 "x 1/2" x 1/2 ". Avant cela, il était une sphère 4" de large. Le volume de la pièce de métal est aplatie 0,1250 pouces cubes. Le volume de la sphère est 03/04 π R³, ou 33,50 pouces cubes.
Maintenant dire le métal pèse un vingtième de la livre. Ensuite, les deux équations de densité deviennent,
0,0500 / 0,1250 = 0,4000 lbs. par pouce cube de la pièce de métal.
0,0500 / 33,50 = 0,0015 lbs. par pouce cube pour la sphère métallique.
La densité de l'eau est 0,0360 livres par pouce cube.
La densité de la balle est inférieure à 1/20 de celle de l'eau, de sorte qu'il flotte facilement. La pièce pliée en métal a une densité de plus de 10 fois celle de l'eau, de sorte qu'il ne coule.
Maintenant, nous avons triché dans cet exemple. Nous ne figure pas dans le poids de l'air. Cela est très peu par rapport au poids de l'eau ou de métal, de sorte qu'il n'a pas d'importance dans ce cas.
Retour à Ballons
Mettez de l'eau à l'air. Changer le métal à caoutchouc. Les numéros seront différents. Le caoutchouc, plié, aura une densité beaucoup plus élevé que le ballon volonté rempli d'air. Le ballon doit flotter, à droite? Non pourquoi?
Il est parce que le ballon a sur son intérieur de la même chose que ce qui est sur son extérieur. Le poids de l'air devient important dans ce cas. La masse volumique du ballon, peu importe combien il est gonflé, est plus grande que l'air qui l'entoure.
Une équation plus complète
Une équation plus complète se lit,
D = [W (peau) + W (intérieur)] / V (peau)
La peau peut être en métal, en caoutchouc ou tout ce que nous choisissons de tenir ce qui est à l'intérieur. Si nous avons rempli le ballon avec du béton, il chuterait rapidement. Si nous avons rempli avec de l'air, il tomberait lentement. Que faire si nous avons rempli avec l'hélium? L'hélium est beaucoup plus léger que l'air. Il ne pèse que 1/7 autant que l'air. Si nous avons fait les calculs, on verrait un ballon d'hélium flotterait.