Opdrift / Hastighed

Det kommer an på legemets geometriske form, og dermed den modstand vandet vil yde mod bevægelsen.

Ses bort fra dette, vil opdriften være:  F = 50kg * 9,82 m/s² = 491 N. Dermed a = 491N / 3950kg = 0,1243 m/s²

Benyttes s = ½*a*t² , findes t = √( 2*30m / 0,1243 m/s² ) = 21,97s

Dette 4m³ store legeme vil bryde gennem vandoverfladen med en hastighed ≈ 10 km/t !

Vandmodstand << 491N ??

Hej jeg har en søn der har et projekt til unge forskere, hvor han bla. Arbejder med en luftballongs opdrift i vand. Helt præcist søger han at finde svar på hvor mange watt der kan lageres i en nedsunket luft Ballong. Med andre ord hvor mange watt den kan trække en generator med på sin vej op gennem vandet.
Jeg har forsøgt at bruge ovenstående regneeksempel til at finde nogle svar. Men må indrømme at de beregninger jeg har lavet ligger temmelig langt fra de forsøgsresultater han har fået gennem sine eksperimenter. Det ville være fantastisk hvis han kunne få en teoretisk udregning han kunne holde op mod sine forsøg, så måske en her inde kunne hjælpe med at få styr på formlerne og udregningen.

Et eksempel kunne være en ballong på 1000m^3. Regner vi med saltvand fra Nordsøen har det en massefylde på 1034,6kg/m^3
Det fortrængte vand har altså en samlet masse på 1034600kg. Luften i ballonen er atmosfærisk luft og vejer 1225kg.
Den fortrængte masse udgøre deraf. 1033375kg.

Bruges eksemplet fra oven får jeg at F=den fortrængte masse 1033375kg* 9,82= 10147742,5N
Og at a der af bliver N/luftens masse = 10147742,5N/1225Kg=8283,871m/s^2

Vi forestiller os nu at ballonen som er fastspændt en vejer, er trukket ned på 100m dybde.
Så ledes tager det Rod 2*100m/8283,871m/s^2=0,155 sek.

Jeg er helt med på at det er en stor luft ballong som rigtig gerne vil op til overfladen. Men at forcere 100m på 0,155 sek. Det er alligevel hurtigere end jeg nok tør tro på. Hans eget forsøg, i noget mindre målestok har vist en hastighed på ca. 0,11m/sek.

Så hvor har vi regnet galt?

Håber nogen her inde har et godt svar da han skal aflevere rapporten på torsdag.