Άρθρα

Ιδιότητες νερού (Μέρος 2)


Πλωτή ή νεροχύτη;

Αναρωτηθήκατε ποτέ γιατί κάποια αντικείμενα βυθίζονται στο νερό; Γιατί ένα νεροχύτη νυχιών και ένα πλοίο επιπλέουν στο νερό; Τι κάνει το νερό να υποστηρίζει κάποια αντικείμενα ώστε να μπορούν να επιπλέουν σε αυτό;

Η κατανόηση του γιατί ορισμένα αντικείμενα βυθίζονται στο νερό ενώ άλλα επιπλέουν είναι πολύ σημαντικά στην κατασκευή πλοίων, υποβρυχίων κλπ. Εάν ένα καρφί βυθιστεί στο νερό και ένα πλοίο επιπλέει, είναι σαφές ότι δεν έχει καμία σχέση με το αν το αντικείμενο είναι ελαφρύ ή βαρύ, αφού ένα καρφί έχει μήκος λίγα γραμμάρια και ένα πλοίο ζυγίζει τόνους.

Στο νερό μπορούμε να σηκώσουμε ένα άτομο με λίγη προσπάθεια, ενώ από το νερό δεν μπορούσαμε ούτε να το μετακινήσουμε από το έδαφος. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το νερό ωθεί το σώμα ενός ατόμου προς τα πάνω. Η δύναμη που ασκεί το νερό στα σώματά της από κάτω προς τα πάνω (όπως μια "ώθηση") καλείται ώθηση.

Η ποσότητα του νερού που μετατοπίζεται από τα σώματα είναι ένας σημαντικός παράγοντας στην πλωτή ή βύθιση αντικειμένων. Το καρφί, επειδή έχει μικρή ποσότητα, μετατοπίζει ένα ελάχιστο νερό όταν βυθιστεί. Δεδομένου ότι το πλοίο είναι πολύ ογκώδες, μετατοπίζει μια μεγάλη ποσότητα νερού. Στη συνέχεια, το "βάρος" σας εξισορροπείται από τη δύναμη με την οποία το νερό "σας ωθεί", δηλαδή από την ώθηση.


Όταν η ώση (E) ισούται με το βάρος (P) το αντικείμενο κυμαίνεται, αλλά όταν το βάρος είναι μεγαλύτερο από την ώση, το αντικείμενο βυθίζεται. Όταν το υποβρύχιο θέλει να βυθιστεί, αυξάνει το βάρος του γεμίζοντας τις δεξαμενές θαλασσινού νερού.

Το νερό ασκεί πίεση

Προσπαθήσατε ποτέ να κρατήσετε το πίδακα νερού που βγαίνει από ένα μάνικα με το δάχτυλό σας; Τι συνέβη; Το νερό που αποτρέπεται από το δάκτυλο από τη ροή ασκεί πίεση και βγαίνει σκληρότερα.

Όλα τα υγρά γενικά ασκούν πίεση. Ένας τρόπος να αποδειχθεί η πίεση που ασκείται από μια "υγρή" στήλη είναι η διάνοιξη οπών σε μια πλαστική φιάλη των 2 λίτρων (σόδα) και η πλήρωση με νερό.

  • Η εμπειρία που απεικονίζεται παρακάτω υποδεικνύει ότι η πίεση που ασκείται από ένα υγρό αυξάνεται με βάθος επειδή ο ρυθμός ροής από την πρώτη οπή είναι μικρότερος από τον ρυθμό ροής από τα άλλα δύο. Μπορεί να φανεί ότι όσο μεγαλύτερο είναι το βάθος ή το ύψος του υγρού, η στάχτη νερού φτάνει σε μεγαλύτερη απόσταση. Η πίεση λέγεται ότι είναι υψηλότερη και εξαρτάται από το βάθος του στομίου που εξετάζεται.

Πίεση και κατάδυση

Όταν ένα άτομο βουτάει, μπορεί να αισθάνεται πόνο στο εσωτερικό αυτί. Ξέρεις γιατί συμβαίνει αυτό; Και πάλι, η εξήγηση σχετίζεται με την πίεση που ασκεί το νερό.

Καθώς βυθίζουμε, καθώς μετακινείται προς τα κάτω, το ύψος της στήλης υγρού πάνω από μας αυξάνεται. Όσο υψηλότερο είναι το ύψος αυτής της στήλης, τόσο μεγαλύτερη είναι η πίεση που ασκείται από το υγρό πάνω μας. Για το λόγο αυτό, στα βάθη των ωκεανών η πίεση του νερού είναι υψηλή και ο άνθρωπος δεν μπορεί να φτάσει εκεί χωρίς εξοπλισμό προστασίας πίεσης.