Oppdrift i vann

[Wilner]

En sylinder på 100 liter volum, med 10 bar trykk inne i sylinderen og du slipper den løs på 99 meter dybde. Hvordan vil oppdriftkraften øke på vei oppover, helt opp til overflaten?

[stich_it]

Trykket inne i sylinderen er vel ikke vesentlig? det er vel volumet den fortrenger og vekten av sylinderen.

du må se på

Vis vekten av sylinderen er større en oppdriften så vil ikke det være noe oppdrift.

[Autofil]

ikke at jeg vet hva svaret på det du lurer på, men det har vel ingen innvirkning på oppdriften hvor mye trykk det er inne i en tank med "ikke fleksible vegger"

Om det er vakuum, eller overtrykk merker jo ikke omgivelsene....

[Wilner]

Trykket inne i sylinderen er vel ikke vesentlig? det er vel volumet den fortrenger og vekten av sylinderen.

du må se på

Vis vekten av sylinderen er større en oppdriften så vil ikke det være noe oppdrift.

 

sylinderen er laget av et lett og sterkt materiale. Trykket er 10 bar inne i sylinderen og 10 bar utenfor sylinderen på 100 meters dybde. Men når vi beveger den sakte oppover så vil trykket utenfor sylinderen bli mindre og mindre, vi får vel til slutt få en oppdrift på veien oppover. Oppdriften blir vel den samme uansett hvilket trykk det er i den ikke ekspanderende sylinderen, men hvor stort blir oppdriften, foreksempel for hver 5. meter oppover?

[sedsberg]

Hvis ikke min logikk svikter meg så vil oppdriften være den samme hele veien så lenge vekt og volum er konstant. Hadde det vært en ballong så ville oppdriften blitt større jo lengre opp man kommer.

 

Oppdriften er avhengig av hvor mye vann tanken fortrenger. Fortrenger den 100 liter så får du en oppdrift tilsvarende det 100 liter vann veier. Så må man trekke fra vekten av selve tanken og evt. innholdet.

[stich_it]

sylinderen er laget av et lett og sterkt materiale. Trykket er 10 bar inne i sylinderen og 10 bar utenfor sylinderen på 100 meters dybde. Men når vi beveger den sakte oppover så vil trykket utenfor sylinderen bli mindre og mindre, vi får vel til slutt få en oppdrift på veien oppover. Oppdriften blir vel den samme uansett hvilket trykk det er i den ikke ekspanderende sylinderen, men hvor stort blir oppdriften, foreksempel for hver 5. meter oppover?

1. så lenge sylinderen ikke vil utvide seg grunnet lavere trykk på utsiden en det som er på innsiden er trykket inne i sylinderen uvesentlig for oppgaven.

2. vann er lite komprimerbart, men vannet er "tettere" jo dypere man kommer, dvs høyere massetetthet som igjen vil si at man vil ha mer oppdrift på 100 meter enn man har på 10 meter. Veldig usikker på hvor stor denne effekten er i praksis.

3. man får ikke til slutt en oppdrift, enten fortrenger massen til sylinderen mer vannmasse en den selv veier og har oppdrift, eller den gjør ikke det og har ikke oppdrift.

 

 

oppdriften er lik, hastigheten sylinderen eventuelt vil stige med vil øke til den når maks hastighet.

 

oppdrift er vekten av objektet(sylinderen) mot vekten på den fortrengte vannmassen.

 

 

*svar basert på min løse erfaring med oppdriftsberegninger i fysikk på fagskolen *

[SeaLion]

Tommelfingerregel:

Trykket i vann øker med ca 1 atm (ca 1 bar) per 10 meter dybde. På 100 m dybde er trykket altså ca 11 atm (10 atm under vann og 1 atm over vann, altså i lufta).

 

1 kubikkmeter (1000 liter) luft ved 1 atm og 20 grader veier ca 1,2 kg. Ved 10 bars trykk veier altså lufta inne i sylinderen (100 liter) ca 1,2 kg.

[Grimstad25]

I forlengelse av winers spørsmål. Så lurer jeg på. Hvis du har en plastikk sylinder som er 10 m lang og har en brede på 2 m. Det vil si at du kan fylles ca 20 m3 med saltvann. Men hvor mye av dette må være luft i undre del av sylinderen og hvor mye kan være saltvann av øvre del sylinderen, for at den skal ha oppdrift.

 

Jeg har prøvd dette med en 0.5L flaske, i bassenget vårt som bare er 2,5 dypt og er klor vann. Jeg fant da ut at for å få den til å holde seg flytende. Det vil si at den bare lå og fløt på en dybde på 2m. Så måtte den flasken ha ca 17% med luft og resten fylt med (klor)vann. For at Den skulle begynne å stige med en meter pr sec måtte jeg ha 30% med luft og resten med (klor vann)

 

Så mitt 2 spørsmål. Gjelder dette forholdet i saltvann også? Og vil dette forholde gjelde på dybde hav f.eks på 200m? Og da tar jeg forbehold at plastikk sylinderen er stabil. Det vil si at den ikke endres form p.g.a av utvendig trykk.

 

Det hadde hvert fint om noen kunne ha svart meg på dette.

[aklla]

100L med 10 bar tilsvarer 1000L ved 1 bar.

Om man slipper det ned på 99m vil det tilsvare ca 100L.

Ved overflaten derimot vil det tilsvare nesten 1000L

 

Det vil altså ca 10-dobles ved overflaten, kan man løfte 100kg på 99 meters dyp vil man kunne løfte 1000kg ved 0 meter.

 

Så, ja, oppdriften vil øke kraftig på vei opp, noe man merker som dykker, jo dypere man er, jo mer luft må man bruke i drakta og BCD for å holde seg stabil i vannet

[rankine]

100L med 10 bar tilsvarer 1000L ved 1 bar.

Om man slipper det ned på 99m vil det tilsvare ca 100L.

Ved overflaten derimot vil det tilsvare nesten 1000L

 

Det vil altså ca 10-dobles ved overflaten, kan man løfte 100kg på 99 meters dyp vil man kunne løfte 1000kg ved 0 meter.

 

Så, ja, oppdriften vil øke kraftig på vei opp, noe man merker som dykker, jo dypere man er, jo mer luft må man bruke i drakta og BCD for å holde seg stabil i vannet

Wilner har forutsatt at sylinderen ikke ekspanderer, så volumet og oppdriften vil være lik hele veien opp.

[Professor Balthazar]

.

Endret 12. mai 2015 av Professor Balthazar

[aklla]

Om sylinderen ikke ekspanderer vil oppdriften bli ~det samme.

Selv om vann nesten ikke er komprimerbart er det ikke helt, oppdriften vil altså bli så vidt lavere jo høyere man kommer. Antagelig knapt målbart og har ingenting å si i praksis, men teoretisk sett blir altså oppdriften lavere jo høyere opp man kommer i vannet.

 

Men, det er hovedsakelig kun merkbart på papiret

Endret 11. mai 2015 av aklla

[rankine]

Om sylinderen ikke ekspanderer vil oppdriften bli ~det samme.

Selv om vann nesten ikke er komprimerbart er det ikke helt, oppdriften vil altså bli så vidt lavere jo høyere man kommer. Antagelig knapt målbart og har ingenting å si i praksis, men teoretisk sett blir altså oppdriften lavere jo høyere opp man kommer i vannet.

 

Men, det er hovedsakelig kun merkbart på papiret

 

Det stemmer, og effekten er utrolig liten. På 4000 m dyp er vann komprimert med 1,8%, så hvis vi forutsetter en lineær sammenheng mellom trykk og kompresjon så tilsvarer det en kompresjon på 0,045% på 100 m dyp. I praksis vil jeg tippe at kompresjon av sylinderen er mye større enn dette, og derfor gir det ikke mening å trekke inn dette med mindre man faktisk kan måle kompresjonen til sylinderen også. 

[aklla]

Om det er fornuftig å ta med eller ikke spørs på hva man skal med svaret

Om ikke noe annet, så er det en fun-fact.

 

Nå sier TS ingenting om hva beholderen består av, så det er umulig å si noe om kompresjonen der. "lett og sterkt materiale" holder ikke til at jeg synser om hvordan den oppfører seg i vann ihvertfall.

[Simen1]

Moderatormelding

Grimstad25: Dobbeltposten din ble fjernet og svaret i den andre tråden flyttet hit.

  Endret 11. mai 2015 av Simen1

[Grimstad25]

Har jeg da forstått det riktige? når jeg da sier at enn bare kan økt mengden bar f.eks 100L med 20 bar. Vil da 20 dobble løfte mengden på 1m. Eller må jeg da samtidig dobble volum til 200L og fordele de 20 bar ned til 10 bar igjen. For å øke løfte mengde på 1m.

[Simen1]

Ellers så heter det vel oppdrift selv om oppdriften og tettheten er mindre enn det omkringliggende materialet. En stein har oppdrift i vann selv om den synker. Oppdriften er like stor som vekten av det fortrengte vannets volum. For eksempel: En stein på 1 liter veier 2 kg og fortrenger 1 kg vann. Oppdriften er 1 kg, mens vekta er 2 kg. Netto kraft er 1 kg nedover. (OK, jeg burde regnet om til Newton. Er fult klar over forskjell på masse og vekt, men dere tar poenget og det er det viktigste).

 

For å finregne på sylinderen må vi vite vekta til den. Alternativt volumet og egenvekta på plasten. Videre må vi vite om/hvordan volumet endrer seg ved endring i trykket. Og om det er samme egenvekt på vannet inni og utenfor sylinderen, alternativt differansen og volumet det gjelder.

[rankine]

Om det er fornuftig å ta med eller ikke spørs på hva man skal med svaret

Om ikke noe annet, så er det en fun-fact.

 

Nå sier TS ingenting om hva beholderen består av, så det er umulig å si noe om kompresjonen der. "lett og sterkt materiale" holder ikke til at jeg synser om hvordan den oppfører seg i vann ihvertfall.

 

Enig i at det avhenger av hva man skal med det, og at for de aller fleste tilfeller kan anta at det er 0. Poenget mitt er vel egentlig at man har to effekter her:

1. Kompresjon av vannet ved større dybder. Dette vil gi økt oppdrift jo lenger ned man kommer. 

2. Kompresjon av sylinderen ved større dybder. Dette vil gi mindre oppdrift jo lenger ned man kommer. 

 

Så lenge man ikke vet noe om hvor mye sylinderen vil komprimeres (den VIL komprimeres i en eller annen grad), så kan man ikke konkludere den ene eller den andre veien om oppdriften vil øke eller minke. Å si at man bare ignorerer den ene av effektene når man allerede vet at den andre i praksis er neglisjerbar mener jeg blir feil. 

[aklla]

OK, beklager at jeg tok det med.

Angrer meg allerede for at jeg postet i tråden her

Endret 11. mai 2015 av aklla

[Grimstad25]

Eller for å stille spørsmål på en annen måte. Min flaske på 0.5L veier 20gram. Det vil si 400.00kg når du øker den til en volum på 10.000L. For å få en litt mer realistisk vekt, legger jeg på 600kg slik at flasken nå veier 1000kg (1 tonn).

 

Hvis jeg nå fyller flasken med bare luft 10.000L luft med 10 bar luft.

Da vil den fortrenge 10.000L ca 10 tonn med vann, men selv veie flasken 1000kg.

 

Det vil si at den nå kan løfte 99.000.00kg (99 tonn) på vannoverflaten. Men 99m under vann kan den bare løfte 9.000.00kg (9 tonn) stemmer dette?

Endret 11. mai 2015 av Grimstad25