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スイミングプールに飛び込むと、泳ぎ続ける限り身体は自然に浮かぶでしょう。プール内のあなたの体のようなものが地表に上がる方法は、部分的に浮力に依存しています。水中の物体は、この上向きの力、つまり浮力を経験します。これを自分やパイプなどの他のオブジェクトに適用し、これらの原理を使用してラフトを構築することもできます。
浮力計算機
浮力は、物体が水に入ると物体に対抗し、この上方向で、ボートやブイなどの物体が浮くようにします。この力は 静水圧、水のような流体が静止しているときに物体にかかる圧力。浮力計算機または方程式を使用して測定できます。
静水圧の結果として浮力を測定できます F = rgV 流体密度 r 質量/体積の単位（kg / mなど）3）、重力加速度 g （9.8 m / s2）および水没した体積 V 浮力F _._を計算する
重力に対抗する浮力は、立方体を囲む水の質量に加速度を掛けたものとして計算できます。 ふりょく。水の密度は1,000 kg / mです3、そして、立方体は途中まで水に沈んでいるので、立方体の体積の半分に浮力が作用します。
これは、立方体の周りの水の質量が密度と体積の積、つまり1,000 kg / mであることを意味します3 x 4.5 m3、4,500 kgです。これに9.8 m / sを掛ける2 44,100 Nの浮力を与えます。浮力と重力の反対は、浮力が重力を上回るか否かに応じて、物体が浮くか沈むことも意味します。
密閉PVCの浮力
ポリ塩化ビニル（PVC）パイプは、構築時に使用する理想的な候補です。 水中パイプライン。完全に水中に沈んでいるパイプの直径がわかっている場合、パイプの長さごとに変位した水の重量を計算できます（Ww).
この長さ当たりの力 Ww によって与えられます Ww =πd2 x 62.4 / 4 直径について d パイプの。 62.4の値は、パイプの1立方フィートあたりの水の重量を表し、長さの結果として重量を決定するための便利な測定値です。
浮力の導出
この方程式は、浮力の導出の結果として得られます。パイプ上の水の重量を立方フィートあたりのポンドで知っている場合、パイプの体積で乗算することでパイプにかかる力を書くことができます 62.4 x V または 62.4 x πr2h 半径について r パイプの円形ベースと高さ h パイプの長さとして。
半径を直径の半分として書き直すか、または d / 2、したがって、この式は π（d / 2）2h x 62.4 または πd2 h x 62.4 / 4。 最後に、この式をパイプの長さhで除算して、長さ当たりの力の式を取得できます。 Ww なので πd2 x 62.4 / 4。
次の方程式の簡略版を書くことができます。 Ww なので Ww = 49.01 x d2 直径のみに依存する方程式の場合。パイプ上のポンド/立方フィート単位の水の重量の係数を見つけるこの方法では、他のタイプのパイプの値を決定できるため、必要なものについてこの係数（62.4）のみを変更する方程式を作成できます。水に沈む
PVCパイプラフト
すべての浮力の場合と同様に、水または流体がオブジェクトに及ぼす力は、オブジェクトのジオメトリと実際に水にどれだけ沈んでいるかによって異なります。フローティングドックプランは、これらの方程式を利用して、それらを構築するのに最適な材料の種類を決定できます。
PVCパイプラフトを構築すると、部分的に水中に沈んでいるPVCパイプにかかる浮力を利用できます。スケジュール40 PVCの6 "の約84"の基材、建設用フォーム、コーキング材、合板のシートを使用して、独自のPVCパイプラフトを構築できます。