Vì sao phần vải giữ nước trên một phao mô hình có thể làm phao nổi thấp hơn?
Trả lời trọng tâm
Nếu một phần vải trên phao giữ thêm nước ở phía trên mặt nước, tải của hệ tăng trong khi lõi phao kín gần như không đổi hình. Phao cần chiếm chỗ nhiều nước hơn để cân bằng. Không thể chỉ nhìn hình dạng lõi rồi kết luận mức nổi phải như lúc khô.
Ví dụ và phân tích
Mô hình gồm lõi kín và vải khô tổng 40 g, thể tích lõi 100 cm³. Vải giữ thêm 20 g nước ở trên mặt nước, tổng thành 60 g. Với nước có khối lượng riêng 1 g/cm³ và bỏ qua thể tích vải, phần lõi chìm tăng từ 40 lên 60 cm³.
Cách kiểm tra
Trên hình, đánh dấu nước bị giữ trong phần vải phía trên và nước tự do bên ngoài. Chỉ dùng dữ liệu hoặc mô hình nhỏ có giáo viên phụ trách; không dùng vật tự chế để thử sức nổi cho người, vật nuôi hoặc thiết bị.
Ứng dụng
Một lớp phủ có thể đổi khả năng mang tải của cả bộ khi nó nhận thêm vật chất. Khi đánh giá vật nổi, cần xác định đúng hệ và các phần khối lượng thay đổi, không chỉ so kích thước ngoài của lõi.
Điều kiện và giới hạn
Ví dụ cố ý đặt phần giữ nước trên mặt thoáng, lõi không thấm và vẫn chưa chìm hết. Nếu nước thông tự do trong lỗ dưới nước, vải ngập hoặc lõi biến dạng thì phải xét lại lực đẩy và tải. Không cộng mọi nước trong lỗ vật liệu như một tải rắn độc lập.
Đọc hình
Hai lõi phao kín cùng thể tích 100 cm³ có vải ở trên: trước tổng 40 g chìm 40 cm³, sau vải giữ thêm 20 g nước phía trên mặt thoáng thì tổng 60 g, lõi chìm 60 cm³. Hình chỉ minh họa mô hình, không phải ảnh đo thực nghiệm.