На форуме обязательно:
  1. Заполнить свой профиль НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ КИРИЛЛИЦЕЙ. См. Правила, п.2.d.
  2. Не писать свой вопрос в первую попавшуюся тему, а вместо этого создать свою. См. Правила, п.3.a.

Рекламу мы не размещаем ни на каких условиях.

Расчет выталкивающей силы буйка

Ответить

Автор темы
Dim-Dim
здесь недавно
здесь недавно
Сообщения: 3
Зарегистрирован: 08 май 2018, 23:17
Имя: Дмитрий

Расчет выталкивающей силы буйка

Сообщение Dim-Dim » 08 май 2018, 23:27

Здравствуйте! У меня такой вопрос: по какой формуле делается правильный расчет выталкивающей силы буйка уровнемера? на некоторых сайтах встречается такая формула Изображение, на других же дается такая: Fвыт = 0.25 × L×d × π × р


Ryzhij
почётный участник форума
почётный участник форума
Сообщения: 3833
Зарегистрирован: 07 окт 2011, 08:12
Имя: Гаско Вячеслав Эриевич
Откуда: Рязань, Россия
Благодарил (а): 118 раз
Поблагодарили: 210 раз

Расчет выталкивающей силы буйка

Сообщение Ryzhij » 09 май 2018, 05:22

Обе формулы для цилиндрического буйка.
Во второй формуле диаметр d также должен быть возведен в квадрат. Кроме того, вторая формула учитывает плотность жидкости, в то время как первая - для воды с плотностью единица.
Вес самого буйка не учитывается ни в одной из ваших формул.
---------------------------------------------------
«У человека в душе дыра размером с Бога, и каждый заполняет её как может». Жан-Поль Сартр

Аватара пользователя

TEB
администратор
администратор
Сообщения: 9847
Зарегистрирован: 17 июн 2008, 15:01
Имя: Евгений свет Брониславович
Благодарил (а): 129 раз
Поблагодарили: 147 раз
Контактная информация:

Расчет выталкивающей силы буйка

Сообщение TEB » 09 май 2018, 07:18

Ryzhij писал(а):
09 май 2018, 05:22
Вес самого буйка не учитывается ни в одной из ваших формул
Всё правильно, это же классика из школьного курса физики. Так рассчитывается подъёмная сила. Вычитаем из полученного результата силу тяжести буйка и получаем конечный результат - подъёмную силу на заданной глубине (всё кроме глубины - константы). Если результат получится отрицательный - значит буёк утонет.
По вопросам работы Форума можно обратиться по этим контактам.


Автор темы
Dim-Dim
здесь недавно
здесь недавно
Сообщения: 3
Зарегистрирован: 08 май 2018, 23:17
Имя: Дмитрий

Расчет выталкивающей силы буйка

Сообщение Dim-Dim » 09 май 2018, 17:12

есть данные буйка (измеряется уровень воды):
d = 10 мм
L(h) = 1500 мм
сам буек нержавеющий, его плотность р = 7950 кг/м3
плотность воды р = 1000 кг/м3

считаем по второй формуле (исправленной) Fвыт = (0.25 × Lбуйка × dбуйка^2 × π × рводы) = 0,11 кг - это вес буйка при максимальном уровне в 1500 мм?

высчитываем его массу по формуле: m = (pбуйка × Vбуйка) =0,936 кг - это вес буйка при минимальном уровне в 0 мм?
правильно ли я понимаю?


Ryzhij
почётный участник форума
почётный участник форума
Сообщения: 3833
Зарегистрирован: 07 окт 2011, 08:12
Имя: Гаско Вячеслав Эриевич
Откуда: Рязань, Россия
Благодарил (а): 118 раз
Поблагодарили: 210 раз

Расчет выталкивающей силы буйка

Сообщение Ryzhij » 09 май 2018, 22:58

Вот ни разу не видел, чтобы буйки делали не полыми, а из сплошного массива нержавеющей стали ;)
Вряд ли Ваш буек вообще всплывёт.

Отправлено спустя 5 минут 15 секунд:
И потом, в каких единицах Вы измеряете силу?
---------------------------------------------------
«У человека в душе дыра размером с Бога, и каждый заполняет её как может». Жан-Поль Сартр


Автор темы
Dim-Dim
здесь недавно
здесь недавно
Сообщения: 3
Зарегистрирован: 08 май 2018, 23:17
Имя: Дмитрий

Расчет выталкивающей силы буйка

Сообщение Dim-Dim » 09 май 2018, 23:43

:ges_slap: ошибся, результат формулы должен быть в Ньютонах.

еще мне непонятен такой момент: по второй формуле вычисляется выталкивающая сила (ньютоны), а по первой формуле, исправленной с учетом плотности жидкости: mmax= ((d^2 × π)/4) × Hmax × ржидк., мы считаем массу (кг) груза для уровнемера
При указанных данных значения получаются одинаковыми, только в первом формуле получится 0,11 кг, а по второй 0,11 Н


Ryzhij
почётный участник форума
почётный участник форума
Сообщения: 3833
Зарегистрирован: 07 окт 2011, 08:12
Имя: Гаско Вячеслав Эриевич
Откуда: Рязань, Россия
Благодарил (а): 118 раз
Поблагодарили: 210 раз

Расчет выталкивающей силы буйка

Сообщение Ryzhij » 10 май 2018, 05:28

Если быть точным, то обе формулы дают результат в кГс. В обеих формулах отсутствует умножение на ускорение свободного падения для получения результата в Ньютонах.
Вы ошиблись в расчете веса буйка. Он же полый, а не сплошной ;-).
Объём вытесняемой буйком жидкости никак не может быть использован для рассчёта объема нержавеющей стали в самом буйке. Тут проще площадь поверхности цилиндрического буйка умножить на толщину стенки (стального листа), и уж затем умножать на плотность стали и ускорение свободного падения для определения веса.
Последний раз редактировалось Ryzhij 10 май 2018, 08:35, всего редактировалось 1 раз.
---------------------------------------------------
«У человека в душе дыра размером с Бога, и каждый заполняет её как может». Жан-Поль Сартр

Аватара пользователя

TEB
администратор
администратор
Сообщения: 9847
Зарегистрирован: 17 июн 2008, 15:01
Имя: Евгений свет Брониславович
Благодарил (а): 129 раз
Поблагодарили: 147 раз
Контактная информация:

Расчет выталкивающей силы буйка

Сообщение TEB » 10 май 2018, 08:30

М-дааа..... :ges_hmm:
По вопросам работы Форума можно обратиться по этим контактам.


Ryzhij
почётный участник форума
почётный участник форума
Сообщения: 3833
Зарегистрирован: 07 окт 2011, 08:12
Имя: Гаско Вячеслав Эриевич
Откуда: Рязань, Россия
Благодарил (а): 118 раз
Поблагодарили: 210 раз

Расчет выталкивающей силы буйка

Сообщение Ryzhij » 10 май 2018, 08:34

TEB писал(а):
10 май 2018, 08:30
М-дааа..... :ges_hmm:
Лучше и не скажешь :ext_secret:
---------------------------------------------------
«У человека в душе дыра размером с Бога, и каждый заполняет её как может». Жан-Поль Сартр


ASUTP_PLC
эксперт
эксперт
Сообщения: 1007
Зарегистрирован: 11 ноя 2012, 17:21
Имя: Нурисламов Руслан М.
Благодарил (а): 23 раза
Поблагодарили: 28 раз

Расчет выталкивающей силы буйка

Сообщение ASUTP_PLC » 10 май 2018, 09:22

Если по физике считать, то что мы называем вес, по сути это реакция опоры. А так, на каждый кубометр объема груза действует выталкивающая сила, равная 1,29 кг воздуха в 1 м3 пространства. То есть сделать ваккум, и уберется эта выталкивающая сила, и на 1,29 кг кубометр стнет тяжелее.

Аватара пользователя

TEB
администратор
администратор
Сообщения: 9847
Зарегистрирован: 17 июн 2008, 15:01
Имя: Евгений свет Брониславович
Благодарил (а): 129 раз
Поблагодарили: 147 раз
Контактная информация:

Расчет выталкивающей силы буйка

Сообщение TEB » 10 май 2018, 09:50

ASUTP_PLC писал(а):
10 май 2018, 09:22
Если по физике считать, то что мы называем вес, по сути это реакция опоры.
Всё хорошо, только в состоянии покоя и для твёрдых тел. Жидкость - не опора.
А вообще-то, вес - это сила тяжести, m*g и всё, проще некуда (даже проще чем trivago :) ).

Отправлено спустя 3 минуты 55 секунд:
И не надо накручивать лишнего
[+] всё просто
По вопросам работы Форума можно обратиться по этим контактам.

Аватара пользователя

Никита
почётный участник форума
почётный участник форума
Сообщения: 3082
Зарегистрирован: 20 янв 2010, 22:23
Имя: Никита
Откуда: Мурманск
Благодарил (а): 10 раз
Поблагодарили: 72 раза

Расчет выталкивающей силы буйка

Сообщение Никита » 10 май 2018, 11:05

TEB писал(а):
10 май 2018, 09:53
А вообще-то, вес - это сила тяжести, m*g и всё, проще некуда
В данном конкретном случае можно считать и так. Но в общем курсе физики весом называется именно воздействие на опору/подвес. И при движении с ускорением вес не равен силе тяжести. На этом нас ловили еще при поступлении - было две задачи с абсолютно одинаковыми условиями про подъем груза краном, и в одном случае надо было найти силу тяжести, в другом - вес груза)

Отправлено спустя 3 минуты 14 секунд:
Ryzhij писал(а):
10 май 2018, 05:28
Объём вытесняемой буйком жидкости никак не может быть использован для рассчёта объема нержавеющей стали в самом буйке. Тут проще площадь поверхности цилиндрического буйка умножить на толщину стенки (стального листа), и уж затем умножать на плотность стали и ускорение свободного падения для определения веса
Предлагаю для упрощения задачи считать буек телом постоянной плотности, исходя из массы и объема. И не заморачиваться с толщиной стали и плотностью нержавейки.
Опыт - это когда на смену вопросам: "Что? Где? Когда? Как? Почему?" приходит единственный вопрос: "Нахрена? "


perfect_gentleman
не первый раз у нас
не первый раз у нас
Сообщения: 329
Зарегистрирован: 13 фев 2013, 11:47
Имя: Лавриненко Кирилл Олегович
Благодарил (а): 35 раз
Поблагодарили: 12 раз

Расчет выталкивающей силы буйка

Сообщение perfect_gentleman » 10 май 2018, 11:58

Давненько я в школе учился, но мне кажется, или решение данной задачи есть в любом учебнике физики за 8й класс?
А если по секрету, то даже в атмосфере на любое тело действуют выталкивающие силы. Но летают за счет их почему-то только воздушные шары
Никита писал(а):
10 май 2018, 11:08
Предлагаю для упрощения задачи считать буек телом постоянной плотности, исходя из массы и объема. И не заморачиваться с толщиной стали и плотностью нержавейки.
Именно так и предлагают классические задачники по физике


ASUTP_PLC
эксперт
эксперт
Сообщения: 1007
Зарегистрирован: 11 ноя 2012, 17:21
Имя: Нурисламов Руслан М.
Благодарил (а): 23 раза
Поблагодарили: 28 раз

Расчет выталкивающей силы буйка

Сообщение ASUTP_PLC » 10 май 2018, 13:36

Подводные лодки плавают в толще воды. Процесс аналогичный, лодка с неотрицательной плавучестью двигается в толще воды.
Плавать в серединке - значит находится в равновесии. При том, что титан тяжелее воды. Лодка все равно ведь плавает.
Это если в статике. В динамике крутануть винтами, поиграться рулями высоты и иди куда хочешь - можешь вниз, можешь вверх.

Аватара пользователя

TEB
администратор
администратор
Сообщения: 9847
Зарегистрирован: 17 июн 2008, 15:01
Имя: Евгений свет Брониславович
Благодарил (а): 129 раз
Поблагодарили: 147 раз
Контактная информация:

Расчет выталкивающей силы буйка

Сообщение TEB » 10 май 2018, 15:26

perfect_gentleman писал(а):
10 май 2018, 11:58
мне кажется, или решение данной задачи есть в любом учебнике физики за 8й класс?
Цитата из учебника выше. :)
ASUTP_PLC писал(а):
10 май 2018, 13:36
Подводные лодки плавают в толще воды.
как и скелетные рыбы - при помощи плавательного пузыря.
По вопросам работы Форума можно обратиться по этим контактам.

Аватара пользователя

Никита
почётный участник форума
почётный участник форума
Сообщения: 3082
Зарегистрирован: 20 янв 2010, 22:23
Имя: Никита
Откуда: Мурманск
Благодарил (а): 10 раз
Поблагодарили: 72 раза

Расчет выталкивающей силы буйка

Сообщение Никита » 10 май 2018, 16:18

ASUTP_PLC писал(а):
10 май 2018, 13:36
В динамике крутануть винтами, поиграться рулями высоты и иди куда хочешь - можешь вниз, можешь вверх.
Ну раз пошла такая пьянка, то основная сила возникает от дифферента корпуса лодки. Плавучесть в большинстве случаев должна быть нулевой. Рули тут имеют чисто вспомогательную функцию - либо создать этот дифферент, либо наборот убрать его (напр. после выхода торпед), пока мех не успел нормально отдифферентоваться цистернами. Ну а пузырь, или точнее "пузырь в нос, :icon_rant: - это уже аварийное всплытие.
Опыт - это когда на смену вопросам: "Что? Где? Когда? Как? Почему?" приходит единственный вопрос: "Нахрена? "

Аватара пользователя

TEB
администратор
администратор
Сообщения: 9847
Зарегистрирован: 17 июн 2008, 15:01
Имя: Евгений свет Брониславович
Благодарил (а): 129 раз
Поблагодарили: 147 раз
Контактная информация:

Расчет выталкивающей силы буйка

Сообщение TEB » 11 май 2018, 20:39

Да, но задача всплытия аварийного буя с подлодки решается только за счёт его плавучести, которая как раз и рассчитывается как разность выталкивающей силы и его веса, при этом никакой опоры у буя нет. :-P

Реакцией опоры (или подвеса) вес не называют всё-таки, а считают реакцию опоры или подвеса равной весу в состоянии покоя для твёрдых тел. А в случае автора опоры нет совсем. Так что Эм на Жэ. А реакция опоры - это лишь частный случай.

Это как с отражением: угол падения света равен углу отражения света - за такой ответ в моём ВУЗЕ выгоняли с экзамена с двойкой, да и в школе тоже. Потому что правильно: угол отражения равен углу падения, а не наоборот. Так же и с реакцией опоры.
Если тело в движении и реакции опоры нет - что, и силы тяжести тоже нет?

Отправлено спустя 4 минуты 10 секунд:
Ryzhij писал(а):
10 май 2018, 05:28
Тут проще площадь поверхности цилиндрического буйка умножить на толщину стенки (стального листа), и уж затем умножать на плотность стали и ускорение свободного падения для определения веса.
А ещё лучше поступить как настоящий инженер - найти в документации массу буйка и его размеры (так же как это делалось для красного резинового мяча). Материал, из которого изготовлен буй, и его конструкция, на результат не влияют.
По вопросам работы Форума можно обратиться по этим контактам.


Ryzhij
почётный участник форума
почётный участник форума
Сообщения: 3833
Зарегистрирован: 07 окт 2011, 08:12
Имя: Гаско Вячеслав Эриевич
Откуда: Рязань, Россия
Благодарил (а): 118 раз
Поблагодарили: 210 раз

Расчет выталкивающей силы буйка

Сообщение Ryzhij » 12 май 2018, 05:45

TEB писал(а):
11 май 2018, 20:43
А ещё лучше поступить как настоящий инженер - найти в документации массу буйка и его размеры (так же как это делалось для красного резинового мяча). Материал, из которого изготовлен буй, и его конструкция, на результат не влияют.
Да, но это раздел для вопросов от студентов, а справочники по буйкам, красным и синим резиновым шарам дают только дипломированным специалистам.
И, похоже, заполняются эти справочники дипломниками по материалам обсуждений на интернетовских форумах.

Отправлено спустя 12 минут 41 секунду:
TEB писал(а):
11 май 2018, 20:43
Это как с отражением: угол падения света равен углу отражения света - за такой ответ в моём ВУЗЕ выгоняли с экзамена с двойкой, да и в школе тоже. Потому что правильно: угол отражения равен углу падения, а не наоборот
А теперь встанем на позицию инженера.
Измеряется-то угол отражения или преломления, и по результатам этих изменений определяется угол падения и направление на источник света. Так что у этих специалистов причинно-следственные связи могут быть совсем другими. Деревья качаются - значит, ветер дует.
А в электротехнике многие изобретения стали возможны лишь благодаря практической (не теоретической!) инвариантности электрической и магнитной составляющих поля. Есть масса нюансов, но Эдисону и Тесла при разработке генераторов и моторов было на них наплевать.
---------------------------------------------------
«У человека в душе дыра размером с Бога, и каждый заполняет её как может». Жан-Поль Сартр


ASUTP_PLC
эксперт
эксперт
Сообщения: 1007
Зарегистрирован: 11 ноя 2012, 17:21
Имя: Нурисламов Руслан М.
Благодарил (а): 23 раза
Поблагодарили: 28 раз

Расчет выталкивающей силы буйка

Сообщение ASUTP_PLC » 12 май 2018, 06:27

С таким трактованием достижений электротехники, Эдисон и Тесла малость недоработали... в области моторостроения. Основные принципы электрических машин - основаны на магнитной составляющей тока. А электрическая часть до конца не раскрыта, и возможности похоже тоже.
Кто его знает, может будет такое будущее, где движущая часть двигателя будет состоять из куска диэлектрика, к нему высоковольтный преобразователь.

Ответить

Вернуться в «Вопросы от студентов»