Buoyancy est la tendance des objets flotter dans des fluides. Cela se produit si l'objet est moins dense que son environnement fluide. Le fluide pèse plus par volume, et essaie de descendre en dessous de l'objet plus léger, forçant vers le haut, ou le balisage il. L'objet sera continuer à augmenter jusqu'à ce que le fluide environnant est moins dense que l'objet. Dans le cas d'un liquide, l'objet ne cesse d'augmenter jusqu'à ce que suffisamment de celui-ci est au-dessus de la surface qu'il déplace seulement son propre poids en liquide.
Une leçon de Archimedes
Archimède, l'ancien scientifique grec, a dû résoudre un problème pour le roi Hiéron de Syracuse, pour déterminer la pureté d'une couronne d'or. Il ne savait pas sur la densité, mais a estimé que le déplacement de volume d'or du même poids que la couronne devrait également être la même. Ce ne fut pas, et ils ont conclu la couronne était pur, sans avoir à le détruire pour le savoir.
Archimède et Flottabilité
Au moins, c'est l'histoire racontée par le Vitruve romain plus d'un siècle après. Il serait difficile de mesurer les différences par déplacement d'eau, cependant, et Archimède connaissait la flottabilité. Donc, il est plus probable qu'il a résolu le problème au lieu d'utiliser cette connaissance.
Il savait que la force de flottabilité vers le haut sur un objet dans l'eau est égale au poids de l'eau déplacée. Ceci est connu comme le principe d'Archimède. Dans l'affaire de la couronne, il aurait pu être utilisé comme suit: Suspendez la couronne d'un côté d'une poutre; Accrochez une masse égale de l'or pur de l'autre côté, de sorte que les soldes de faisceau; Immerger les deux. Si elles déplacent le même volume, elles équilibre sous l'eau aussi bien. Si la couronne est plus grande, en raison de métaux légers, le volume sera plus grande et la flottabilité sera plus grande, ce qui provoque l'eau pour forcer la couronne supérieure à celle des pièces d'or pur.
Icebergs et réchauffement de la planète
Si la flottabilité est telle qu'un objet flottant déplace un volume d'eau égal à sa propre masse, alors pourquoi vous soucier des icebergs fondre du réchauffement climatique et de contribuer à l'élévation du niveau de la mer? Certes, les icebergs vont fondre dans le volume de l'eau qu'ils déplacent, et ne sera donc pas élever le niveau de la mer; cependant, le problème n'a pas été avec les icebergs de fusion, mais plutôt avec la fonte des glaciers. Ils sont sur la terre, et donc ne fondent pas dans un volume déjà déplacées, mais contribuent plutôt à des niveaux d'eau de mer quand ils tombent ou se fondre dans l'océan.
L'utilisation de l'hélium dans Ballons
Comme les objets peuvent bouée dans l'eau, de sorte qu'ils peuvent flotter dans l'air. Si vous voulez que votre ballon de flotter, probablement, vous le remplir avec de l'hélium. Pourquoi? Parce que l'air autour du ballon besoin de quelque chose moins dense à la bouée vers le haut, et de l'hélium est moins dense que l'air, qui est principalement composé de gaz oxygène et de l'azote plus lourd.
Un ballon qui ne se détend pas, comme mylar, ne sera pas comprimer l'hélium, ce qui augmenterait sa densité et la quantité d'hélium nécessaire pour remplir le ballon. ballons Mylar sont donc plus léger que les ballons élastiques avec la même masse et le volume. Si l'hélium est suffisamment comprimé, il pourrait être plus dense que l'air environnant et le ballon allait couler. ballons ordinaires ont tendance à apparaître avant que ce niveau de compression est atteint cependant.
Ballons Ce ne flottent pas
Si vous remplissez un ballon en soufflant dedans, il ne flotte pas. Pourquoi? Après tout, l'air est dans le ballon et l'air est à l'extérieur, et l'air flotte certainement dans l'air. Est-ce le poids du caoutchouc de ballon? En partie, mais il est aussi la forte densité de l'air à l'intérieur d'être comprimé par le matériau de ballon élastique, qui tente de se contracter à sa taille normale.
Que l'air dans des ballons ajoute de manière significative le poids du ballon peut être démontrée comme suit: Accrochez deux ballons remplis d'air de taille égale sur les extrémités d'une règle; Accrochez la règle à partir d'un support au-dessus, en plaçant la chaîne de support à un endroit sur la règle de sorte que les deux ballons l'équilibre et la règle est plus ou moins horizontale; piquer ensuite un petit trou dans un ballon avec une épingle. Comme les fuites d'air sur l'autre ballon va baisser, car il n'a plus à équilibrer le poids de l'air comprimé dans l'autre ballon.