No século 3 aC , Arquimedes teorizou que força de empuxo exercida sobre um objeto é igual ao peso da quantidade de fluido ou ar deslocado por esse objeto . Se a densidade do objecto é menos do que o peso do fluido ou ar desloca , o objeto aumenta. Se a densidade excede o peso de deslocamento, ele afunda . Flutuabilidade neutra ocorre quando a densidade e deslocamento são mais ou menos equivalentes . No ar ou água, uma embarcação flutuabilidade neutra flutua em um estado de equilíbrio , nem subir nem afundando.
Blimp Teoria
vôo mais leve do que o ar estava limitado a incontroláveis balões de ar quente até dirigíveis movidos com molduras rígidas evoluiu no início do século 20 . Vastas quantidades de hidrogênio eram obrigados a deslocar o ar suficiente para levantar os gigantes flutuantes. Em anos mais recentes , mais leves, não rígida dirigíveis têm suplantado os dirigíveis . Envelope de gás de um balão é preenchido com hélio inflamável. Ele gera flutuabilidade positiva , ou elevação , equivalente ao peso de ar desloca . Para sair do chão , a flutuabilidade positiva deve exceder o peso acumulado do dirigível, incluindo a sua gôndola, motores , envelope eo hélio no envelope. Mas se elevador é a única força , um dirigível seria simplesmente aumentar de forma incontrolável para milhares de pés , necessitando de ventilação hélio caro para compensar a flutuabilidade. Em vez disso , os dirigíveis vigor equilíbrio elevador com flutuabilidade negativa por bombeamento de ar dentro e fora dos compartimentos selados dentro do envelope gás chamado bolsas de ar .
Dirigíveis no Flight
dirigíveis no solo em primeiro lugar bombear o ar nas bolsas de ar suficiente para induzir um estado de flutuação neutra . Um equilíbrio entre sustentação gerada pelo hélio baixa densidade e a flutuabilidade negativa causada pelo ar mais pesado nas bolsas de ar . Poder dos motores impulsiona o dirigível para o ar em um ângulo agudo . Aloft , flutuabilidade neutra é mantida por mais de vôo de cruzeiro do dirigível. Se mais altitude é desejado , o ar é liberado das bolsas de ar , derrubando o equilíbrio em favor do hélio menos denso . Quando é hora de descer e terra , ar denso é bombeada de volta para as bolsas de ar , o envio de flutuabilidade para a faixa negativa e fazendo com que o dirigível a afundar. Um dirigível geralmente toca baixo em um estado de flutuabilidade ligeiramente negativo .
Submarine Teoria
Submarine projeta data de 1500. Durante a Guerra Civil dos EUA, uma sub Confederate afundou um navio da União . Mas um submarino viável , moderno não aparecer até depois da Primeira Guerra Mundial Um submarino flutua sobre a água , porque a quantidade de água deslocada excede a densidade do navio oco , gerando flutuabilidade. Submarinos explorar as profundezas , alterando a densidade que através do uso de tanques de lastro e tanques de acabamento. Os tanques estão situados entre os cascos interior e exterior do submarino .
Submarinos em água
Um submarino está num estado de flutuação positiva sobre a superfície . Para submergir , aberturas nos tanques de lastro abertas , admitindo água para os tanques e induzindo flutuabilidade negativa. À medida que o submarino afunda para a profundidade desejada , de quantidades controladas de ar comprimido a partir de tanques de bordo são bombeada de volta para os tanques de lastro , forçando a água para fora do tanque . Um estado de flutuabilidade neutra é conseguido eo sub paira a essa profundidade . Flutuação nos tanques de acabamento é também ajustada para alterar a frente e ré guarnição do submarino e manter em linha reta e atitude nível. À superfície , o ar comprimido é introduzido nos tanques de lastro e água é forçado a sair , gradativamente retornando o sub a um estado de flutuabilidade positiva e fazendo-a subir.