Perché mongolfiere piene non galleggiano?

Perché mongolfiere piene non galleggiano?


palloncini vuoti acquistati presso il negozio, dopo essere stato fatto saltare in aria, non galleggiano. Infatti, se si tiene un palloncino soffiato in aria, affonderà.

Sink or Float

Apertura retro di un gabinetto, si potrebbe trovare una palla di metallo che galleggia sull'acqua. Prendere un'altra palla metallo come quello e appiattirlo, piegarlo a metà e appiattirlo nuovo, e così via fino a che il metallo è piccolo come si può ottenere, e che mettere in acqua; affonderà. Perché?

Densità

E 'una questione non di peso da solo, ma di densità. L'equazione per densità è,

Densità = peso / volume, o D = W / V.

Il metallo appiattito pesa circa lo stesso come la palla di metallo. Tuttavia, il volume è molto più piccolo dopo martellamento.

calcoli Esempio

Dicono che il pezzo di metallo è ora 1/2 "x 1/2" x 1/2 ". Prima di allora, era una sfera 4" di larghezza. Il volume del pezzo appiattito di metallo è 0.1250 pollici cubi. Il volume della sfera è 4/3 π r³, o 33.50 pollici cubici.

Ora dicono che il metallo pesa un ventesimo di una libbra. Poi le due equazioni densità diventano,

0,0500 / 0,1250 = 0.4000 lbs. per pollice cubico per il pezzo di metallo.

0,0500 / 33.50 = 0,0015 libbre. per pollice cubico per la sfera di metallo.

la densità dell'acqua è 0.0360 libbre per pollice cubico.

densità della sfera è inferiore a 1/20 quella dell'acqua, quindi galleggia facilmente. Il pezzo piegato di metallo ha una densità di più di 10 volte quella dell'acqua, quindi affonda.

Ora abbiamo presi in giro in questo esempio. Non abbiamo dato del peso dell'aria. Questo è molto poco rispetto al peso dell'acqua o metallo, quindi non importa in questo caso.

Torna Balloons

Passare dall'acqua all'aria. Modificare il metallo alla gomma. I numeri saranno diversi. La gomma, piegato, avrà una densità molto superiore alla volontà balloon aria piena. Il pallone deve galleggiare, giusto? No perchè?

È perché il palloncino ha al suo interno la stessa cosa di ciò che è al suo esterno. Il peso dell'aria diventa importante in questo caso. La densità del pallone, non importa quanto è fatto saltare, è maggiore l'aria circostante.

Un'equazione più completa

Un'equazione più completa legge,

D = [W (pelle) + W (interno)] / V (pelle)

La pelle potrebbe essere di metallo, gomma o qualsiasi altra cosa abbiamo scelto di tenere ciò che è dentro. Se abbiamo riempito il palloncino con il calcestruzzo, il costo scenderebbe velocemente. Se abbiamo riempito con l'aria, il costo scenderebbe lentamente. Che cosa succede se abbiamo riempito con elio? L'elio è molto più leggero dell'aria. Pesa solo 1/7, per quanto l'aria. Se abbiamo fatto i calcoli, vedremmo un palloncino di elio sarebbe galleggiare.