Menu

На одной чаше весов находится сосуд с водой: № 158*. На одной чаше весов находится сосуд с водой, а на другой штатив, на котором подвешено алюминиевое тело массой 54 г. При этом весы находятся в равновесии (рис. 27). Если, удлинив нить, погрузить тело в воду, то равновесие нарушится. Груз какой масс

Содержание

Чаша — весы — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Чаша — весы

Cтраница 1

Чаши весов не находятся в равновесии. D — полновесная, а фальшива одна из монет А, В, С. При втором взвешивании положим монету А на одну чашу весов, а монету В — на другую. Равновесие ( а Ь) будет означать, что фальшивой является монета С, причем, если при первом взвешивании а Ь с — — 5, то она легче полновесных, а если а Ь с 5, то тяжелее. Отсутствие равновесия ( а Ь) будет означать, что фальшивой является А или В. Если а Ь с 5 и а &, то фальшива ( и также легче полновесной) монета В.  [1]

Чаше весов подобен ничтожный человек: чуть что — он возносится, чуть что — падает.  [2]

Как чаша весов опускается под тяжестью груза, так и дух наш поддается воздействию очевидности.  [3]

Придерживая чаши весов, снимите с них все гири и положите их обратно в футляр.

 [4]

Но теперь левая чаша весов идентична левой чаше весов, расположенных выше. Следовательно, мы должны сделать вывод, что веса двух правых чаш также равны между собой, то есть что 4 кубика и 8 шариков весят столько же, сколько и 12 шариков. Значит, 4 кубика весят столько же, сколько и 4 шарика. Короче говоря, вес кубика совпадает с весом шарика. Второй рисунок говорит нам о том, что волчок уравновешивается кубиком и 8 шариками; поэтому мы заменяем кубик на шарик и находим, что вес волчка равен весу 9 шариков.  [5]

На чаше весов стоят песочные часы.  [6]

На чаше весов уравновешен стакан с водой.  [7]

На чаше весов стоят песочные часы.  [8]

На другой чаше весов у Вас будет равная позиция фьючерсов некоторого размера и направления, аналогичная нашим опционам.  [9]

С обеих чаш весов разрешается снимать равные по весу предметы.  [10]

Когда на чашу весов поставлено высшее социальное благо — единство государства, порядок и стабильность, государь не должен бояться прослыть жестким. Хуже, если он, желая заслужить расположение подданных, либо от избытка снисходительности, позволяет развиваться беспорядкам, грабежам и насилиям. Для отстрастки лучше казнить столько, сколько надо, ибо казни касаются все-таки отдельных лиц, а беспорядки — бедствие для всех.  [11]

На одной чаше весов стоит сосуд с водой, а на другой — штатив, на котором подвешен груз. Штатив поворачивают так, чтобы подвешенный на нем гру t оказался целиком погруженным в воду. Очевидно, что равновесие чаш нарушится, так как чаша со штативом станет легче ( рис. 21.2, б) Определить вес гири, которую надо дополнительно положить на чашц о штативом для того, чтобы восстановить равновесие весов.  [12]

На одной чаше весов стоит кувшин и две тарелки. Сколько стаканов нужно поставить на другую чашу, чтобы достичь равновесия.  [13]

На одной чаше весов стоит сосуд с водой, а на другой — штатив, на котором подвешен груз. Штатив поворачивают так, чтобы подвешенный на нем груз оказался целиком погруженным в воду. Определить вес гири, которую надо дополнительно положить на чашу со штативом для того, чтобы восстановить равновесие весов.  [14]

На одной чаше весов стоит сосуд с водой, а на другой — штатив, на котором подвешен груз. Штатив поворачивают таким образом, чтобы подвешенный на нем груз оказался целиком погруженным в воду. Какого веса гирю надо дополнительно положить на чашу со штативом для того, чтобы восстановить равновесие весов.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

«В известном опыте О. Герике (1654 г.) с магдебургскими полушариями по изучению атмосферного давления, чтобы разнять два полушария, из которых был выкачан», Физика

Содержание

Задача № 1. В известном опыте О. Герике (1654 г.) с магдебургскими полушариями по изучению атмосферного давления, чтобы разнять два полушария, из которых был выкачан воздух, впрягали шестнадцать лошадей (по восемь к каждому полушарию). Можно ли обойтись в таком опыте меньшим количеством лошадей?

Задача № 2. О ветровое стекло движущегося автомобиля ударился комар. Сравнить силы, действующие на комара и автомобиль во время удара.

Задача № 3. Что произойдет с космонавтом при свободном полете космического корабля, если он выпустит (без толчка) из рук массивный предмет? если он бросит его?

Задача № 4. Почему лодка не сдвигается с места, когда человек, находящийся в ней, давит на борт, и приходит в движение, если человек выйдет из лодки и будет толкать ее с такой же силой?

Задача № 5. Барон Мюнхгаузен утверждал, что вытащил сам себя из болота за волосы. Обосновать невозможность этого.

Задача № 6. Нарушится ли равновесие весов (рис. 45), если удлинить нить так, чтобы гиря оказалась полностью погруженной в воду, но не касалась дна? если обрезать нить и положить гирю на дно?

Задача № 7. Что покажут динамометры (рис. 46), если верхний динамометр опустить так, чтобы груз объемом 0,2 дм³ оказался полностью погруженным в воду, но не касался дна сосуда?

Задача № 8. На одной чаше весов находится сосуд с водой, а на другой штатив, на котором подвешено алюминиевое тело массой 54 г. При этом весы находятся в равновесии (рис. 47). Если, удлинив нить, погрузить тело в воду, то равновесие нарушится. Груз какой массы надо положить на правую чашу весов, чтобы восстановить равновесие?

Задача № 9. Два мальчика растягивают резиновый жгут, прикрепив к его концам динамометры. Когда жгут удлинился на 2 см, динамометры показывали силы по 20 Н каждый. Какова жесткость жгута? Каковы показания динамометров при растяжении жгута на 6 см?

Задача № 10. Какие силы надо приложить к концам проволоки, жесткость которой 100 кН/м, чтобы растянуть ее на 1 мм?

Задачка с шариками и водой

Это уже старинная интернетовская задачка. Сколько не выкладывали эту задачу на разных ресурсах в разное время, столько разных ответов вы там можете найти. Хотя все уже давно пришли к единому и научнообоснованному варианту. Или нет?

Давайте уж выясним окончательно, какая сторона весов перевесит и опустится правая или левая?

Какая чаша весов перевесит?

Правая чаша опустится вниз

99(24.1%)

Левая чаша опустится вниз

115(28.0%)

Система будет в равновесии

196(47.8%)

Вот самые популярные ответы:

1. Весы наклонятся налево потому что:

— слева вес равен давлению столба жидкости на дно ёмкости + вес шарика , а справа вес равен только давлению столба жидкости .

соответственно при заданных условиях вес слева будет больше веса справа .

— Налево по идее. Потому что стальной шарик подвешен, дна не касается. Значит справа давит только вода. А слева маленькое преимущество дает шарик

— Левый стакан тяжелее, там в системе, кроме воды и стакана — еще и шарик. Для него можно рассматривать вариант без нити, с шариком плавающим на поверхности.

— Зачем рассматривать то что творится в колбах. Достаточно знать, что колбы одинаковые, в них налито равное количество воды, но в одной колбе находится еще и шарик для пинг-понга, в то время как во второй ничего. Если бы опора металлического шарика находилась на чаше весов то перевес бы был со стороны металлического шарика. В данном случае перевесит колба с легким шариком.

— Металлический шарик никак не влияет на массу стакана. Значит, масса левой чашки весов будет больше на массу шарика для пинг понга

2. Весы наклонятся направо, потому что:

— Вода толкает шарик вверх, сама отталкиваясь от него вниз. Слева действие выталкивающей силы компенсируется силой натяжения нити.

— представим пустую ванну (для простоты будем считать, что она пластиковая и ничего не весит).
В ванну лег человек весом 100 кг. Сколько будет весить ванна? 100 кг.
Теперь нальем туда 100 литров воды. Сколько будет весить ванна? 200 килограмм.

Теперь подвесим человека на тросе, так что-бы он остался в воде. Весь-ли вес человека придется на трос? Нет, на трос придется часть веса, потому-что в воде он стал легче. Предположим, что объем человека — 50 литров, соответственно в воде он весит на 50 кг меньше.
Соответственно, на тросе повиснет 50 кг. Значит в ванне останется на 50 кг меньше. Значит ванна будет весить 150 кг.

А левая чашка… нет разницы плавает там шарик или брошен на воду — там изменится только форма воды, а вес увеличиться на вес этого пластикового шарика.


Правая чашка весов:
После погружения стального шарика в воду, его вес (сила действующая на нить, на которой он висит) уменьшилась на вес вытесненной им воды. Компенсировать это изменение веса можно только за счёт увеличение веса стакана с водой.

Левая чашка весов:
Подъём уровня воды из-за погружённого в воду шарика (весом которого можно пренебречь) равносилен тому, что вода находится просто в более узком сосуде. Никакого изменения веса стакана не происходит.


1. Шарики одинаковы по объему и вытесняют одинаковое количество воды.
2. Тяжелый шарик никак жестко не привязан к сосуду с водой. Следовательно вес сосуда, определяется только фактическим объемом воды находящейся в нем и объемом воды вытесняемой шариком.
3. Легкий шарик жестко привязан к донышку сосуда. Шарик полый и на него действует выталкивающая сила, действующая и на сосуд по жесткой связи. Следовательно вес сосуда, определяется фактическим объемом воды находящейся в нем, объемом воды вытесняемой шариком и силой выталкивания, направленной в противоположную сторону.

При одинаковом объеме воды, сосуд с легким шариком весит меньше…

— Чаша со стальным шариком перевешивает на величину вес воды вытесненной шариком, остальной вес воспринимает подвес.

3. Система будет в равновесии:

— Равновесие. Железо не давит на рычаг, полый шар почти что тоже, объём воды в одинаковых стаканах одинаков.

— На пинг-понг действует архимедова сила но она уравновешена натяжением нити, в итоге не влияет на весы. Стальной шарик просто подвешен на внешней опоре и тоже не влияет на весы. Объем шариков не играет роли, даже если они будут разного диаметра это не нарушит равновесия. Главное одинаковый объем воды.

АПД: Кстати вот опрос в посте через час после публикации:

Не думал, что ситуация настолько неоднозначная…

Опыты:

Ну вот еще:

Кто объяснит без формул почему весы все же отклонятся вправо:

Вот вам еще несколько задачек :  вот такая задачка про весы и вот такой Парадокс :муравей на резиновом тросе плюс еще Парадокс колеса. Вот тут мы Разоблачали ! Можно ли пройти этот лабиринт ?

Контрольная работа по теме Архимедова сила. Плавание тел

Предмет: Физика

Класс: 7

Контрольная работа по теме: «Архимедова сила. Плавание тел».

Вариант 1

  1. Со дна озера хотят поднять железный предмет массой m = 200 кг, прикрепляя к ней поплавки, плотность которых равна ρп = 200 кг/м3. Какой минимальный объём поплавков нужно прикрепить? Плотность воды ρв = 1000 кг/м3, плотность железа ρж = 7800 кг/м3. Железный предмет полностью погружен в воду.

  2. На лабораторных весах деревянный шар уравновешен металлическими гирьками. Весы помещают под колокол воздушного насоса и откачивают воздух. Сохранится ли равновесие весов, и если нет, то какая чаша перевесит?

  3. Массу алмазов хотят определить с большой точностью. Для этого их уравновесили на весах железной гирей, масса которой с большой точностью равна m = 100 г. Чему равна масса алмазов, если плотность воздуха вокруг весов ρв = 1,2 кг/м3, плотность железа ρж = 7874 кг/м3, а плотность алмаза ρа = 3515 кг/м3?

  4. Н а одной чаше весов стоит сосуд с водой, а на другой – штатив, на перекладине которого подвешен груз (рис. 1). Весы находятся в равновесии. Сохранится ли равновесие, если нитку, на которой висит груз, удлинить так, чтобы он полностью погрузился в воду? Если нет, то на какую чашу нужно положить дополнительный груз, чтобы равновесие восстановилось? Чему должна быть равна его масса? Необходимые параметры груза и воды обозначьте буквами. Выталкивающей силой со стороны воздуха пренебречь.

  5. Определите объем бруска меди, который при погружении в керосин выталкивается силой 240 Н. Плотность меди ρмеди= 8900 кг/м3, ρкеросина= 840 кг/м3.

Вариант 2

  1. Какую минимальную силу нужно прикладывать в воде к мраморной плите, чтобы её можно было поднять в воде. Плотность мрамора 2700 кг/м3, масса плиты в воздухе 100 кг. (Ответ: 370,4 Н).

  2. Определить грузоподъёмность плиты из пенопласта, плотностью 30 кг/м3, размером 2 м * 2 м * 0,1 м? (Ответ: 3880 Н).

  3. Какую силу необходимо приложить к плавающему дубовому бревну, чтобы он полностью погрузился в воду. Плотность дуба 700 кг/м3, длина бревна 5 метров, диаметр 40 см. (Ответ: 1884 Н).

  4. Сколько будет весить стальная пудовая гиря, полностью погруженная в воду! (плотность стали 7800 кг/м3). (Ответ: 139,5 Н).

  5. На сколько изменится вес человека, если он полностью погрузится в воду. Плотность человека примерно равна 1036 кг/м3, объём тела человека 50 дм3. (Ответ: 500 Н).

Вариант 3

  1. Яблоко массой 300 грамм плавающая в воде погружено в воду на 2/3 своего объёма. Определить плотность яблока, если сила Архимеда, действующая на яблоко равна 2,8 Н.

  2. В речном порту стоит корабль, объём погружённой в воду части которого равен V = 7600 м3. Найдите полную массу корабля. Плотность речной воды ρ = 1000 кг/м3.

  3. Полная масса корабля, стоящего в морском порту, равна m = 12000 т. Чему равен объём погружённой части судна? Плотность морской воды ρ = 1030 кг/м3.

  4. В пруду плавает льдина. Плотность воды равна ρв = 1000 кг/м3, а плотность льда равна ρл = 900 кг/м3. Докажите, что 9/10 объёма льдины находится под водой. Изменится ли уровень воды в пруду, если льдина растает?

  5. В жидкости плотностью ρж плавает деревянный брусок плотностью ρ и объёмом V. Найдите объёмы частей деревянного бруска, находящихся ниже и выше уровня жидкости. Решите задачу в общем виде (то есть в ответе должны быть представлены не конкретные числа, а формулы, выражающие искомые объёмы через ρж, ρ и V).

Вариант 4

  1. Мальчик опустил в ванну мыло массой m = 0,3 кг и объёмом V = 115 см3 и держит его в руке. Найдите силу, действующую на мыло со стороны руки. Плотность воды ρ = 1000 кг/м3.

  2. Железная деталь объёмом V = 0,2 дм3 опущена на нити в сосуд с керосином. Найдите силу натяжения нити. Плотность железа ρ = 7800 кг/м3, плотность керосина ρк = 800 кг/м3.

  3. Сосновая доска массой m = 600 г погружена в воду и привязана нитью ко дну сосуда. Найдите силу натяжения нити. Плотность сосны ρ = 430 кг/м3, плотность воды ρв = 1000 кг/м3.

  4. Сосновый шар массой m = 400 г частично погружен в воду и привязан нитью ко дну сосуда. При этом сила натяжения нити равна T = 3,5 Н. Какая часть шара находится под водой? Плотность сосны ρ = 400 кг/м3, плотность воды ρв = 1000 кг/м3.

  5. Недалеко от льдов Арктики на небольшом айсберге площадью S = 70 м2 находится контейнер от экспедиции массой m = 700 кг. При этом высота надводной части айсберга равна h = 10 см. Найдите высоту подводной части айсберга. Плотность воды считать равной ρв = 1000 кг/м3, плотность льда ρл = 900 кг/м3.

Вариант 5

  1. Плот, плывущий по реке, имеет площадь S. После того, как произвели загрузку плота, глубина его погружения увеличилась на h. Чему равна масса груза? Решите задачу в общем виде (в ответе представьте формулу).

  2. Найти вес мраморного шара массой m = 36 кг, полностью погружённой в воду. Плотность воды ρв = 1000 кг/м3, плотность мрамора ρм = 2700 кг/м3.

  3. Алюминиевый куб имеет внутри полость, объём которой составляет n = 63% от всего объёма куба. Утонет ли этот куб в воде? Плотность воды ρв = 1000 кг/м3, плотность алюминия ρа = 2700 кг/м3.

  4. Воздушный шар объёмом V = 20 м3, наполненный водородом, должен поднять приборы видеонаблюдения на высоту около 10 км, где плотность атмосферы равна ρа = 0,414 кг/м3. Масса оболочки шара и корзины равна m = 0,5 кг. Какую максимальную массу могут иметь приборы видеонаблюдения? Плотность водорода равна ρв = 0,09 кг/м3. Изменением объёма шара при подъеме пренебречь.

  5. Какую силу нужно приложить, чтобы удержать в воде кусок гранита объемом 40 дм3? (Плотность гранита ρгр= 2700 кг/м3)

Вариант 6

  1. Вес погруженного в воду плота равен 3000 Н, плотность древесины из которого сооружён плот равен 500 кг/м3. Длина плота 4 метра, ширина 2 метра. Определите глубину погружения плота? (Ответ: 7,5 см.)

  2. Определите массу мраморной плиты, полностью погруженную в воду, если её масса в воздухе составляет 540 кг. Плотность мрамора 2700 кг/м3. (Ответ: 340 кг.)

  3. Чему равна Архимедова сила, действующая на якорь полностью погруженную в морскую воду. Объём якоря равен 0,15 м3, а плотность морской воды равна 1020 кг/м³. (Ответ: 1530 Н.)

  4. Какой максимальный груз можно погрузить на деревянный плот чтобы он не утонул. Длина плота 4 метра, ширина 2 метра, плотность древесины (из которого сделан плот) 500 кг/м3, масса плота 300 кг. (Ответ: 300 кг.)

  5. Сколько весит чугунная гиря массой 32 кг полностью погруженная в воду! (плотность чугуна 7100 кг/м3). (Ответ: 275 Н).

Тема №5868 Задачи по физике Давление твёрдых тел (Часть 2)

Тема №5868

Б8. Почему при нормальном атмосферном вода за поршнем всасывающего насоса может быть поднята
не более чем на 10,3 м?
Задачи средней трудности:
В1. Определите по Рис.В1, на сколько давление газа в сосудах А, В и С, измеренное ртутным
манометром, отличается от атмосферного давления. Укажите возможные причины того, что
давление в сосудах не равно атмосферному. Дайте объяснения, используя знания о молекулярном
строении вещества.
 Рис.В1
В2. Чему равно давление на ртуть на уровнях а и б (Рис.В2), если атмосферное давление — нормальное?
В3. Чему равно давление на ртуть на уровнях а, б, в (Рис.В3), если атмосферное давление нормальное?
В4. Трубка одного манометра заполнена водой, другого ( абсолютно такого же ) — ртутью. Какой из
этих манометров чувствительнее?
В5. Каким будет показание манометра, если его соединить с баллоном, давление газа в котором равно
атмосферному?
В6. При атмосферном давлении, равном 751 мм рт. ст., манометр показывает давление в шинах
автомобиля в 3,4 раза большее. С какой силой давит воздух на камеру автомобиля на каждые 100
см2
 ее площади?
 мм мм
 600 200 б
 400 100
 200 0 а
 0 100
 200 а 200
 400 300 в
 600 б 400
 Рис.В2 Рис.В3
В7. В барокамере установили открытый чашечный барометр, который показывает, что давление внутри
камеры равно » 1 ат. Камеру закрыли и в нее начали нагнетать воздух. Наружный манометр
показал, что в камере установилось давление в 2 ат. Какой высоты должна быть трубка барометра
в камере, чтобы его показания соответствовали показаниям наружного манометра?
В8. При нормальном атмосферном давлении вода за поршнем всасывающего насоса поднимается не
более чем на 10,3 м. На какую высоту при всех равных условиях поднимается за поршнем нефть?
В9.На какую наибольшую высоту можно поднять спирт, ртуть поршневым насосом (Рис.В9) при
нормальном атмосферном давлении?
 Рис.В9 Рис.В12 Рис.Г1
В10. На большую или меньшую, чем 10 м, высоту поднимется вода с помощью поршневого насоса,
если эту операцию проделывать не на поверхности земли, а на высокой горе? В глубокой шахте?
Ответ обосновать.
В11. Будут ли действовать в безвоздушном пространстве поршневые жидкостные насосы?
В12. Куда движется поршень насоса (Рис.В12)?
В13. Почему практически невозможно откачать воздух из металлического баллона с помощью
тонкостенной резиновой трубки?
В14. Какие требования надо предъявить к трубкам, с помощью которых предстоит производить
откачивание воздуха из сосуда?
В15. Зачем шланги к насосам, служащим для откачивания воздуха из баллонов, делают из
толстостенной резиновой трубки (иногда усиленной стальной спиралью)?
Задачи трудные:
Г1. Объясните работу поршневого насоса с воздушной камерой (Рис.Г1), где 1 — поршень; 2 — всасы-
вающий клапан; 3 — нагнетательный клапан; 4 — воздушная камера; 5 — рукоятка. Какую роль
играет в этом насосе воздушная камера? Можно ли поднять этим насосом воду с глубины,
большей 10,3 м?
Г2. Объясните, как работают насосы, схемы которых изображены на Рис.Г2.
ГЗ. По схеме Рис.Г3 объясните действие пожарного насоса. Какое назначение имеет воздушная камера
А?
Г4. Объясните, как работает насос, схема которого изображена на Рис.Г4.

 Рис.Г2 Рис.Г3 Рис.Г4
Г5. Объясните, как работает насос, схема которого изображена на Рис.Г5
 Резина в магистраль
 Рис.Г5 Рис.Г6
Г6. На Рис.Г6 дана схема устройства компрессора — машины для нагнетания воздуха: Р — поршень,
K1 и К2 — клапаны. Внимательно рассмотрев рисунок, ответьте, в какую сторону движется
поршень. Каково будет положение клапанов, если поршень станет двигаться в обратную сторону?
Как называется прибор, присоединенный к трубе, по которой сжатый воздух поступает в
магистраль?
Г7. Объясните, как работает нагнетательный насос садового опрыскивателя (Рис.Г7). Одним из кла-
панов в насосе является кожаная манжетка — поршень.
Г8. На Рис.Г8 изображена схема насоса, откачивающего воздух. Куда легче двигать поршень: вверх или
вниз? Почему? (Вес поршня со штоком не учитывать.)
Г9. Изогнутая трубка (Рис.Г9) заполнена водой, и ее конец А закрыт, например, пальцем так, что вода из
трубки не выливается. Что произойдет, если отнять палец и оставить конец трубки открытым?

 Рис.Г7 Рис.Г8 Рис.Г9 Рис.Г10 Рис.Г11 Рис.Г12
Г10. Изогнутая трубка (Рис.Г10) заполнена водой, и ее конец А закрыт так, что вода из трубки не
выливается. Что произойдет, если открыть конец А трубки?
Г11. Изогнутая трубка (Рис.Г11) заполнена водой, и ее конец А закрыт так, что вода из трубки не
выливается. Что произойдет, если отнять палец и оставить конец трубки А открытым?
Г12. Построить график изменения с течением времени уровня воды в изображенном на Рис.Г12
открытом сосуде, если скорость истечения воды из подводящее трубки А меньше скорости
истечения из сифонной трубки В.
Г13. Сосуд и трубка заполнены одной и той же жидкостью (Рис.Г13). Как изменится уровень жидкости
в сосуде при открывании крана А, крана В, крана С, крана D?
 Рис.Г13
Задачи очень трудные:
Д1. Изогнутая в виде буквы П широкая трубка заполнена водой и одним концом опущена в сосуд с
керосином, а другим — в сосуд с водой (Рис.Д1). Уровни жидкостей в сосудах одинаковы. Будет
ли перемещаться вода в трубке?
 вода керосин Рис.Д1 Рис.Д2 Рис.Д3
Д2. Две барометрические трубки соединили трубкой с краном К (Рис.Д2). Трубки заполнили ртутью и
открытые их концы опустили в сосуды с ртутью. При этом кран закрыт. Что произойдет, если кран
открыть?
ДЗ. В сосуды с водой опустили две трубки (Рис.Д3) и откачали из них часть воздуха. (Из левой —
больше, из правой — меньше.) Будет ли вода переливаться из левой трубки в правую, если
соединить их, как показано пунктиром?
Д4. Ответьте на вопрос предыдущей задачи в случае, когда уровень АА ниже уровня ВВ.
28. Сила Архимеда. Плавание тел.
Задачи очень легкие:
А1. Подвешенный на нити стальной брусок погружен в воду (Рис.А1).
 Назовите взаимодействующие тела и силы, действующие на брусок. Рис.А1
 Изобразите эти силы графически.
А2. Деревянный шар плавает на воде (Рис.А2). Назовите силы, действующие
 на шар. Изобразите эти силы графически. Рис.А2
A3.Многие водоросли имеют длинные, гибкие стебли, поднимающиеся
 со дна водоема вверх. Что произойдет с водорослями, если воду из водоема спустить?
А4. В какой воде и почему легче плавать: в морской или речной?
А5. На поверхности воды на спине лежит человек. Будет ли изменяться положение тела человека
относительно поверхности воды, когда он сделает глубокий вдох? Выдох?
А6. Купаясь в речке с илистым дном, можно заметить, что вблизи берега ноги вязнут в иле сильнее, чем
на большей глубине. Как можно объяснить этот факт?
А7. В сосуд погружены три железных шарика равных объемов (Рис.А7).
 Одинаковы ли силы, выталкивающие шарики? (Плотность
 жидкости вследствие ничтожной сжимаемости на любой глубине
 считать одинаковой.) Рис.А7
А8. Почему выталкивающая сила, действующая на одно и то же тело, в газах во много раз меньше, чем
в жидкостях?
А9. Пользуясь таблицей плотностей, укажите, какие вещества плавают в воде и какие тонут. Ответ
обоснуйте.
А10. Всплывет или утонет слиток свинца в ртути? Брусок из дубовой древесины в бензине?
Платиновая пластинка в ртути? Кусок льда в воде?
A11. В сосуд с ртутью опустили железную гайку. Утонет ли гайка? 1 2 3
А12. Есть ли тела, которые могут утонуть в ртути?
А13. Из каких материалов можно изготовить предметы, чтобы они
 плавали в ртути?
А14. На поверхности воды плавают бруски из дерева, пробки и льда
 (Рис.А14). Укажите, какой брусок пробковый, а какой изо льда. Рис.А14
А15. Березовый и пробковый шарики равного объема плавают на воде. Какой из них глубже погружен в
воду? Почему?
А16. Парафиновый и дубовый шарики плавают на поверхности воды. Объемы шариков одинаковы.
Какой из шариков глубже погружен в воду?
A17. На Рис.А17 изображены тела, имеющие одинаковые объемы, но разные 1 2 3
 массы. Тела погружены в сосуд с водой. На какое из них действует
 большая выталкивающая сила? На какое – наименьшая?
 В каком случае придется приложить большую силу, чтобы начать
 поднимать тела из воды? К какому телу придется приложить большую Рис.А17
 силу, чтобы полностью погрузить его в воду?
А18. Массы кирпича и куска железа одинаковы. Какое тело легче удержать в воде? Почему?
Задачи легкие:
Б1. Определите выталкивающую силу, действующую на тело объемом V = 10 см3
, погруженное в воду,
в керосин, в ртуть.
Б2. Какой будет величина выталкивающей силы в воде, если при определении объема тела с помощью
мензурки получили результат — объем тела равен V = 75 см3
?
БЗ. Вычислите выталкивающую силу действующую на гранитную глыбу, которая при полном
погружении в воду вытесняет ее некоторую часть. Объем вытесненной воды V = 0,80 м3
.
Б4. Тела изготовлены из стекла, пластмассы и алюминия. Они имеют объем V = 100 см3
.
Найдите архимедову силу, действующую на каждое из этих тел, если их поместить в воду.
Б5. В сосуд с водой опущены три одинаковые пробирки с жидкостью (Рис.Б5). На какую из пробирок
действует наибольшая выталкивающая сила? (Плотность воды на всей глубине считать
одинаковой.) Ответ обоснуйте.
 Рис.Б5 Рис.Б19
Б6. Ученик взвесил алюминиевый шарик и пластинку из алюминия. Он обнаружил, что их массы
равны. Может ли ученик сделать вывод о величине выталкивающей силы, которая будет
действовать на эти тела, если их погрузить в воду? Какой это будет вывод?
Б7. Кирпич тонет в воде, а полено всплывает. Значит ли это, что на полено действует большая
выталкивающая сила?
Б8. Будет ли плавать в ртути стеклянная бутылка, заполненная ртутью?
Б9. Будет ли плавать в воде стеклянная бутылка, заполненная водой?
Б10. Плавающий деревянный брусок вытесняет V = 0,50 л воды. Сколько весит брусок?
Б11.Тело, масса которого т = 2,5 кг, при полном погружении в жидкость вытесняет т ж = 2,0 кг этой
жидкости. Утонет это тело в жидкости или всплывет на ее поверхность?
Б12. На поверхности воды плавают одинаковые по размерам бруски из дерева, льда и пробки.
Изобразите примерную картину их расположения в воде.
Б13. Для определения плотности молока пользуются специальным прибором — лактометром. В каком
молоке — с большим или меньшим содержанием жира — лактометр погрузится глубже? Почему?
Б14. Площадь сечения теплохода на уровне воды в реке S = 5400 м2
. От принятого груза осадка
парохода увеличилась на h = 40 см. Определите вес груза.
Б15. Площадь сечения теплохода на уровне воды равна S = 2000 м2
. Сколько нужно добавить груза,
чтобы теплоход погрузился в морской воде еще на h = 1,5 м, считая, что борта его на данном
уровне вертикальны?
Б16. Прямоугольная баржа после приема груза осела на h = 0,50 м. Принимая длину баржи равной а =
5,0 м, а ширину b = 3,0 м, рассчитайте вес принятого ею груза.
Б17. После разгрузки баржи ее осадка в реке уменьшилась на h = 60,0 см. Определите массу снятого с
нее груза, если площадь сечения баржи на уровне воды равна S = 240 м2
.
Б18. В сосуде три жидкости: слегка подкрашенная вода, растворитель (четыреххлористый углерод) и
керосин. Укажите порядок расположения этих жидкостей. (Плотность растворителя 1595 кг/м3
.)
Б19. К чашкам весов подвешены два одинаковых железных шарика (Рис.Б19). Нарушится ли
равновесие, если шарики опустить в жидкости? Ответ поясните.
Б20. На дне сосуда с водой лежат одинаковой массы шары: чугунный и железный. Одинаковое ли
давление на дно сосуда производят эти шары?
Б21. Одинаковую ли силу придется приложить, чтобы удержать на весу пустое ведро или то же ведро,
наполненное водой и целиком находящееся в воде?
Б22. Определите, что покажут пружинные весы, если тела объемом V = 100 см3
 из алюминия, железа,
свинца взвешивать в керосине.
Б23. Какую силу надо приложить, чтобы удержать под водой кусок пробкового дерева, масса которого
т = 80 г?
Б24. Детский шар объемом V = 0,0030 м3
 наполнен водородом. Масса шара с водородом m = 3,4 г.
Какова подъемная сила детского шара?
2
3
1
Б25. Масса пробкового спасательного круга равна т = 5,0 кг. Определите «подъемную силу» этою
спасательного круга в воде.
Б26. Стратостат «СССР», на котором советские стратонавты поднялись на высоту 19 км, имел объем 24
500 м3
. При подъеме в оболочке стратостата было только 3200 м3
 водорода. Почему же объем
оболочки сделали таким большим?
Б27. Назовите газы, в которых мог бы плавать мыльный пузырь, наполненный воздухом.(Весом пузыря
пренебречь.)
Б28.Узнайте опытным путем, не пользуясь весами и мензуркой, больше или меньше 1000 кг/м3
плотность ученической стиральной резинки.
Б29. На дне сосуда с водой лежит картофелина. Предложите способ, позволяющий картофелине
всплыть на поверхность воды.
Задачи средней трудности:
В1. Известно, что жидкости и газы оказывают давление на тело, погруженное в них, во всех
направлениях — вверх, вниз, с боков. Почему же тогда на любое тело действует выталкивающая
сила?
В2. Тщательно отшлифованный брусок из парафина погрузили в сосуд с водой и сильно прижали к
плоскому дну сосуда. К удивлению учеников брусок не всплыл на поверхность воды, а остался
лежать на дне сосуда. Как можно объяснить этот факт?
В3. В жидкости свинцовая дробинка падает значительно медленнее, чем в воздухе. Назовите все
возможные причины такого явления.
В4. В сосуде с водой плавает в вертикальном положении брусок. Как изменится уровень воды в сосуде,
если брусок займет горизонтальное положение?
В5. Железобетонная плита размером 3,5×1,5×0,20 м полностью погружена в воду. Вычислите
архимедову силу, действующую на плиту.
В6. Железобетонная плита размером 4,0×0,30×0,25 м погружена в воду наполовину своего объема.
Какова архимедова сила, действующая на нее?
В7. Один брусок имеет размер 2x5x10 см, а соответствующий размер другого бруска в 10 раз больше
(0,2×0,5×1 м). Вычислите, чему будут равны архимедовы силы, действующие на эти бруски при
полном погружении их в пресную воду, в керосин.
В8. Плавающий на воде деревянный брусок вытесняет воду объемом V1 = 0,72 м3
, а будучи,
погруженным в воду целиком V2 = 0,90 м3
. Определите выталкивающие силы, действующие на
брусок. Объясните, почему различны эти силы.
В9. Чему равна архимедова сила, действующая в воде на тела объемом V = 125 см3
 из стекла, пробки,
алюминия, свинца? (Тела полностью погружены в воду.)
В10. Определите объем куска алюминия, на который в керосине действует архимедова сила величиной
F A = 120 Н.
В11. На предмет, целиком погруженный в керосин, действует выталкивающая сила величиной FA =
2,0 кН. Какой будет архимедова сила, действующая на него в воде? А в спирте?
В12. Груз, объем которого определяли при помощи отливного сосуда, вытеснил т = 250 г воды. Какая
выталкивающая сила действует на это тело в воде? А какой она станет, если тело погрузить в
керосин?
В13. Определите массу куска алюминия, на который в керосине действует выталкивающая сила, равная
FA=120H.
В14. Железный кубик с ребром а, из которого вырезан кубик с ребром а/2, погрузили в воду. Чему
равна выталкивающая сила, действующая на оставшуюся (сплошную) часть кубика?
В15. Для отделения зерен ржи от ядовитых рожков спорыньи их смесь высыпают в воду. Зерна ржи и
спорыньи в ней тонут. Затем в воду добавляют соль. Рожки начинают всплывать, а рожь
 остается на дне. Объясните это явление.
В16. Почему многие тела тонут в воде, хотя на каждое из них А Б С
 действует выталкивающая сила?
В17. Может ли тело в одной жидкости тонуть, а в другой плавать?
 Приведите примеры.
В18. На Рис.В18 изображены тела, имеющие одинаковую Рис.В18
 массу и размеры. Они погружены в жидкости А, В и С. В каком случае выталкивающая
сила, действующая на тело, наименьшая? Наибольшая? Что можно сказать о плотностях
жидкостей?
В19. Пробирку поместили в мензурку с водой. Уровень воды при этом повысился от деления 100 до
120 см3
. Сколько весит пробирка, плавающая в воде?
В20. Сколько воды вытесняет плавающий деревянный брус длиной а = 10 м шириной б = 30 см
и высотой с = 20 см? (Плотность дерева ρ = 600 кг/м3
.)
В21. Плавающее тело вытесняет керосин объемом V = 120 см3
. Какой объем воды будет вытеснять это
тело? Определите массу тела.
В22. Закрытая колба из стекла емкостью V = 1,5 л имеет массу т = 250 г. Какой минимальный груз
следует поместить в колбу, чтобы она стала тонуть в воде?
В23. Океанский нефтеналивной танкер имеет водоизмещение Р = 850 МН. Каков вес танкера вместе с
грузом? Как велик объем его подводной части?
В24. Предмет, масса которого т = 50 г, погрузили в мензурку с ценой деления V0 = 5 см3
.Уровень воды
в мензурке повысился при этом на 12 делений. Утонет этот предмет в воде или всплывет?
В25. В широкий сосуд налита вода так, что ее глубина h = 3 см. Будет ли плавать в этом сосуде
деревянное тело размерами 10x20x8 см.
В26. Будет ли в сосуде из задачи В25 плавать доска такого же веса, что и тело из задачи В25, но
толщиной с = 2 см?
В27. Можно ли заставить алюминиевую кастрюлю массой mк = 400 г плавать в mв = 200 г воды?
В28. На Pис.B28 изображен поплавок, который можно использовать как весы. Объясните, как
действуют такие весы.
 Рис.В28 Рис.В29 Рис.В30
В29. Пробирка в которой находится брусок пластилина, плавает в воде (Рис.В29,а). Изменится ли
глубина погружения пробирки в воду, если пластилин вынуть и подклеить ко дну (Рис.В29,б)?
Если изменится, то как? Ответ поясните.
В30. В сосуде с водой плавает деревянный брусок с укрепленной на нем изогнутой проволочкой
(Рис.В30). На конце проволочки подвешен шар из свинца. Изменится ли уровень воды в сосуде,
если нить, удерживающую шар, удлинить так, чтобы шар целиком погрузился в воду? (На рисунке
положение шара в воде обозначено штриховой линией.)
В31. В какой части шкалы ареометра находится деление, соответствующее «единице», если он
предназначен для измерения плотностей меньших, чем плотность воды?
В32. В какой части шкалы ареометра находится деление, соответствующее «единице», если он
предназначен для измерения плотностей, больших чем плотность воды?
В33. Деревянный плот с привязанным к нему грузом плавает в воде. Что произойдет с уровнем
погружения плота, если он перевернется? Плот считать однородным и имеющим прямоугольное
сечение.
В34. В один из двух сообщающихся сосудов, заполненных однородной жидкостью, поместили
тело, которое плавает на поверхности этой жидкости. Одинаков ли уровень жидкости в обоих
коленах?
В35. До какого уровня поднимется вода в мензурке при начальном уровне 100 см3
, если в ней будут
плавать а) деревянный брусок весом 0,6 Н; б) стальной шар весом 0,5 Н?
В36. Почему горящий керосин нельзя тушить водой?
В37. В сосуде с водой плавает брусок из льда. Как изменится глубина погружения бруска в воде, если
поверх воды налить керосин?
В38. Стальной шарик плавает на поверхности ртути. Изменится ли уровень керосин
 погружения шарика в ртуть, если сверху долить воды?
В39. В сосуд налиты вода и керосин (Рис.В39). На поверхности воды плавает вода
 шарик из парафина. При этом часть его находится в воде, а другая — в Рис.В39
 керосине. Изменится ли объем шарика, погруженного в воду, если сосуд долить доверху
керосином?
В40. В сосуд с водой опущен кусок дерева. Изменится ли давление на дно сосуда, если вода не
выливалась?
В41. В сосуде, доверху наполненном водой, плавает кусок парафина. Сравните давление на дно
сосуда в этом случае с тем давлением, которое оказывает одна вода, заполняющая этот сосуд
доверху.
В42. К чашкам весов подвешены две гири равного веса: фарфоровая и железная. Нарушится ли
равновесие весов, если гири опустить в сосуд с водой?
В43. Где грузоподъемность баржи больше: в речной или морской воде?
В44. Цепь выдерживает нагрузку Т = 70 кН. Можно ли на этой цепи удержать под водой гранитную
плиту объемом V= 4,0 м3
?
В45. Определите показания пружинных весов при взвешивании в воде тел объемом V = 100 см3
 из
алюминия, железа, меди, свинца.
В46. Камень имеет объем V = 7,5 дм3
 и массу т = 18,7 кг. Какую силу придется приложить, чтобы
удерживать его в воздухе и в воде?
В47. Какую силу, надо приложить, чтобы поднять под водой камень массой
 т = 30 кг, объем которого V = 0,012 м3
?
В48. Стальной брусок, вес которого Р = 15,6 Н, погрузили в воду (Рис.В48).
 Определите значение и направление силы натяжения пружины. Рис.В48
В49.Масса мраморной плиты равна т =120 кг. Какую силу надо приложить, чтобы удержать ее под
водой?
В50. Какую силу надо приложить к пробковому кубу с ребром а = 0,50 м, чтобы удержать его под
водой?
В51. На сколько гранитный булыжник объемом V= 0,0040 см3 будет легче в воде, чем в воздухе?
В52. Судно, погруженное в пресную воду до ватерлинии, вытесняет воду объемом V = 15 000 м3
. Вес
судна без груза равен Р = 5 ∙ 106
 Н. Чему равен вес груза?
В53. Теплоход, вес которого вместе с оборудованием составляет Р = 20 МН, имеет объем подводной
части при погружении до ватерлинии V = 6000 м3
. Как велика грузоподъемность теплохода?
В54. Погрузится ли до ватерлинии судно водоизмещением Р = 124 МН, если оно примет груз массой
т = 5900 т? Вес самого судна со всем оборудованием равен Р = 65 000 кН.
В55. Площадь льдины S = 8 м2
, толщина h = 25 см. Погрузится ли она целиком в пресную воду, если на
нее встанет человек, вес которого равен Р = 600 Н?
В56. Какой минимальный объем должна иметь подводная часть надувной лодки массой т = 7 кг, чтобы
удержать на воде юного рыболова, вес которого равен Р = 380 Н?
В57. Какой груз максимального веса может удержать на воде плот, связанный из п = 25 сосновых
бревен, если объем каждого бревна в среднем равен V = 0,80 м3
, а плотность сосны ρс = 650 кг/м3
?
В58. Какой максимальной подъемной силой обладает плот, сделанный из п=10 бревен объемом по V=
0,6 м3
 каждое, если плотность дерева ρд = 700 кг/м3
?
В59. Плот состоит из п = 12 сухих еловых брусьев. Длина каждого бруса а = 4,0 м, ширина б = 30 см
и толщина с = 25 см. Можно ли на этом плоту переправить через реку автомашину весом Р = 10
кН? Плотность дерева ρд = 600 кг/м3
.
В60. Плот состоит из п = 12 бревен, каждое из которых имеет объем V= 0,80м3
. Бревна сосновые.
Можно ли на этом плоту переправить на другой берег автомобиль массой т = 1,5 т?
В61. Радиозонд наполнен водородом и имеет объем V= 10 м3
. Какого веса радиоаппаратуру он может
поднять в воздух, если его оболочка весит Р = 6 Н?
В62. Масса снаряжения воздушного шара (оболочки, сетки, корзины) составляет т = 450 кг. Объем
шара V = 1600 м3
. Вычислите, какой подъемной силой будет обладать этот шар при наполнении
его водородом, гелием, светильным газом. (Плотность светильного газа ρг = 0,40 кг/м3
.)
В63. Стальной брусок подвешен к пружине и опущен в воду (см. Рис.В48). С одинаковой ли силой
давит вода на верхнюю и нижнюю поверхности бруска? Ответ обоснуйте.
В64. Равны ли массы пятикопеечной монеты и куска пробки, уравновешенные на очень точных и
чувствительных весах? Ответ поясните.
В65. Из какого материала надо сделать гири, чтобы при точном взвешивании можно было не вводить
поправки на потерю веса в воздухе?
В66. Один из двух одинаковых воздушных шаров заполнили водородом, другой до такого же объема —
гелием. Какой из этих шаров обладает большей подъемной силой? Почему?
В67. Отто Герике, предполагал, что сосуды с разреженным воздухом должны подниматься в
воздух. По проекту Франческо Де Лана Терци воздушный корабль должен был состоять из лодки
и четырех металлических шаров, из которых выкачан воздух. Объясните, почему надо считать
утверждение Герике и проект Лана правильными, но неосуществимыми на практике.
В68. В каком случае подъемная сила у самодельного бумажного воздушного шара, заполненного
горячим воздухом, больше: когда ребята запускали его в помещении школы или на дворе школы,
где было довольно прохладно?
В69. Объясните, почему наполненный водородом шар, достигнув некоторой максимальной высоты,
перестает подниматься выше?
В70. Придумайте конструкцию весов, принцип действия которых основан на использовании
архимедовой силы.
В71. Как определить массу деревянного шарика, имея отливной стакан и мензурку.
Задачи трудные:
Г1. Возникает ли архимедова сила на борту космической орбитальной станции в сосудах, заполненных
еще на Земле водой и плотно закрытых?
Г2. На левой чаше очень чувствительных весов находится открытый сосуд, в который вставлена колба
с длинным горлышком, частично заполненная водой (Рис.Г2). На правую чашу весов положен
груз из свинца, уравновешивающий весы. Нарушится ли равновесие весов, если атмосферное
давление изменится?
 Рис.Г2 Рис.Г3 Рис.Г5
ГЗ. В сосуде с водой (при комнатной температуре) плавает пробирка (Рис.Г3). Останется ли пробирка
на такой же глубине, если воду слегка подогреть; охладить? (Увеличение объема пробирки при
нагревании и охлаждении не учитывать. Охлаждение производить при температуре не ниже 4°С.)
Г4.Какой наибольшей массы железный груз может быть подвешен к пробковому кубу с ребром а = 3
см, чтобы оба тела не утонули в воде?
Г5. Деревянный кубик стоит внутри сосуда на подставках (Рис.Г5). Площадь полной поверхности
кубика S = 294 см2
. Высота подставок h = 2 см. Сосуд медленно заполняют водой. При какой
высоте столба воды в сосуде давление кубика на подставки станет равным нулю? (ρд= =700 кг/м3
.)
Г6. Какой массы алюминиевый груз следует привязать к деревянному бруску массой т = 5,4 кг, чтобы,
будучи погруженными в воду, они находились в ней во взвешенном состоянии? (ρд = 500 кг/м3
.)
Г7. Полый медный шар плавает в воде во взвешенном состояния. Чему равна масса шара, если объем
воздушной полости равен V=17,75 см3
?
Г8. В сосуде с водой плавает шар, наполовину погрузившись в воду. Изменится ли глубина погружения
шара, если этот сосуд с шаром перенести на планету, где сила тяжести в два раза больше, чем на
Земле?
Г9. В сосуде с водой плавает игрушечный кораблик с помещенной в него гирей массой т = 1,0 кг.
Изменится ли осадка этого кораблика, если всю систему перенести с экватора на полюс?
Г10. В сосуде с водой плавает железный коробок. В центре дна коробка имеется небольшое отверстие,
закрытое растворимой в воде пробкой. При этом уровень воды в сосуде равен Н . Через некоторое
время пробка растворилась в воде, и коробок утонул. Изменился ли уровень воды в сосуде?
Г11. В начальный момент, когда деревянный коробок плавал в сосуде с водой, ее уровень был
расположен на высоте Н. Но со временем в коробок через щели в нем попала вода, и коробок
значительно погрузился в воду, но продолжал плавать. Изменился ли при этом уровень воды в
сосуде?
Г12. В сосуде с водой плавает опрокинутая вверх дном кастрюля. Будет ли изменяться уровень воды в
сосуде с изменением температуры окружающего кастрюлю воздуха? (Тепловым расширением
воды, кастрюли и сосуда пренебречь.)
Г13. Кусок парафина толщиной h = 5,0 см плавает в воде. Он имеет форму прямоугольного
параллелепипеда. Какая часть куска парафина выступает над водой?
Г14. В сосуде с водой в вертикальном положении плавает тонкий, полый алюминиевый цилиндр. На
дне цилиндра помещен некоторый груз. Площадь, поперечного сечения цилиндра S = 5,0 см2
,
высота цилиндра h = 40 см, а его масса с грузом m = 100 г. Какая часть цилиндра погружена в
воду?
Г15. Прямоугольная льдина длиной а = 52 м и шириной б = 40 м плавает в море. Высота льдины,
выступающей над поверхностью воды, равна h= 1,0 м. Определите объем всей льдины.
Г16. Плоская льдина толщиной Н плавает в море. Какова высота надводной части льдины, если ρв и ρл
— плотности воды и льда соответственно?
Г17. Плоская льдина, плавая в море, выступает из воды на h. Какова толщина льдины, если плотность
воды ρ0, а льда ρ?
Г18. В большом сосуде на поверхности воды плавает стальная кастрюля. Изменится ли уровень воды в
сосуде, если кастрюлю утопить?
Г19. В цилиндрический сосуд с площадью дна S налита жидкость плотностью р. На сколько повысится
уровень жидкости в сосуде, если в него поместить тело массой М, которое, плавая, не касается дна
сосуда?
Г20. В два цилиндрических сообщающихся сосуда одинакового сечения S налита жидкость плотностью
р. На сколько повысится уровень жидкости в левом сосуде относительно начального, если в
правый сосуд поместить шар массой М, который не тонет?
Г21. В сообщающиеся сосуды диаметром d каждый налита жидкость плотностью р. В один сосуд
опустили тело массой т, которое стало плавать в жидкости. Как и на сколько изменится уровень
жидкости в сосудах?
Г22. В один из двух одинаковых цилиндрических сообщающихся сосудов, частично заполненных
водой, поместили деревянный шарик массой т = 20 г. При этом в другом сосуде уровень воды
поднялся на Δh = 2 мм. Чему равна площадь поперечного сечения сообщающегося сосуда?
Г23. В сосуд, содержащий воду, керосин и жидкий растворитель (четырех — хлористый углерод,
плотность которого равна 1595 кг/м3
), опущены три шарика: парафиновый, пробковый и
стеклянный. Как расположены шарики?
Г24. В сосуд налиты вода и керосин (Рис.В39). На поверхности воды плавает шарик из парафина. При
этом частично шарик находится в воде, частично — в керосине. Изменится ли объем части
шарика, находящейся в воде, если сосуд заполнить керосином доверху?
Г25. В закрытом сосуде на поверхности воды плавает шар. Как изменится глубина погружения шара,
если в сосуд накачать воздух так, чтобы давление воздуха в сосуде увеличилось в два раза?
Г26. Изготовленный из дуба брусок с прямоугольным поперечным сечением плавает на границе двух
несмешивающихся жидкостей, одна из которых имеет плотность ρ1 = 700 кг/м3
. Определите
плотность другой жидкости, если известно, что брусок погружен в верхнюю жидкость на одну
треть своего объема.
Г27. Цилиндр, изготовленный из неизвестного материала, плавает на границе двух несмешивающихся
жидкостей. Плотность одной жидкости ρ1= 800 кг/м3
, а другой ρ2 = 1000 кг/м3
. Определите
плотность вещества цилиндра, если известно, что в нижнюю жидкость он погружен на 2/3 своего
объема.
Г28. Поверх ртути в сосуде налита вода. Кусок гранита объемом V плавает у границы раздела этих
жидкостей (при этом гранит полностью покрыт водой). Какой объем V1 имеет погруженная в
ртуть часть гранита?
Г29. Стакан доверху наполнен водой. В него помещают кусок древесины. Часть воды выливается.
Изменится ли вес стакана с содержимым, если он по-прежнему заполнен водой?
Г30. В сосуд с водой погружают подвешенное на нити тело, не касаясь стенок и дна сосуда. Изменится
ли при этом давление воды на дно сосуда? Зависит ли изменение давления от веса тела? От его
объема? От его плотности?
Г31. На рычажных весах уравновешены два одинаковых стакана, доверху наполненные водой. Как
изменится равновесие весов, если в один из стаканов поместить деревянный брусок? Площади
чашек весов значительно больше площади основания стаканов. Ответ обосновать.
Г32. Ко дну сосуда с водой приморожен шарик изо льда. Как изменится уровень воды в сосуде, когда
лед растает? Изменится ли при этом сила давления воды на дно сосуда?
ГЗЗ. В сосуде с водой плавает кусок льда. Изменится ли уровень воды в сосуде, если лед растает?
Г34. Сосуд частично заполнен водой, в которой плавает кусок льда. Поверх льда наливают керосин так,
что кусок льда полностью оказывается в керосине. При этом верхний уровень керосина
устанавливается на высоте Л от дна сосуда. Как изменится эта высота, когда лед растает?
Г35. В цилиндрическом сосуде, наполненном маслом, на поверхности плавает кусок льда. Температура
всей системы равна 0°С. Изменится ли уровень масла в сосуде относительно дна, когда лед растает
и образовавшаяся вода опустится на дно сосуда, а температура системы сохранится?
Г36. Оболочка аэростата, привязанного с помощью стального троса к крюку на столбе, весит Р = 550 Н.
Он вмещает V = 350 м3
 газа, плотность которого ρ = 0,6 кг/м3
. Определите силу, действующую на
крюк, если масса троса m = 75 кг.
Г37. Тело при полном погружении в воду становится легче в 5 раз, чем в воздухе. Определите
плотность этого тела.
Г38. Динамометр показывает, что мраморный шарик, подвешенный к нему на тонкой нити, весит Р =
1,62 Н. Что будет показывать динамометр, если шарик наполовину погрузить в воду?
Г39. В воду погружен стеклянный кубик с ребром 10 см. Нижняя его грань находится на глубине 30 см.
Рассчитайте силу давления, действующую: а) на верхнюю грань кубика; б) на нижнюю грань
кубика; в) на правую грань кубика; г) на левую грань. Что можно сказать о силе давления,
действующей на переднюю и заднюю грани кубика? Найдите равнодействующую всех этих сил.
Г40. Брусок размером 20x10x5 см может занимать в воде указанные на Рис.Г40 положения. Докажите,
что на него действует одна и та же выталкивающая сила.
 Рис.Г40 Рис.Г41 Рис.Г43
Г41. Используя данные Рис.Г41, определите плотность камня.
Г42. Два алюминиевых шарика имеют одинаковый объем, но один из них полый, а другой — сплошной.
Можно ли, используя знания об архимедовой силе, определить, какой из них полый, а какой
сплошной? Как это сделать?
Г43. На коромысле весов уравновесили два одинаковых сосуда. Нарушится ли равновесие весов, если
один сосуд поместить в открытую банку и заполнить ее углекислым газом (Рис.Г43)?
Г44. К концам коромысла рычажных весов подвешены тонкостенная стеклянная колба и гиря из стали.
Весы находятся в равновесии. Нарушится ли равновесие, если весы вместе с колбой и гирей
поместить в атмосферу углекислого газа?
Г45. Древнегреческий ученый Аристотель для доказательства невесомости воздуха взвешивал пустой
кожаный мешок и тот же мешок, наполненный воздухом. В обоих случаях показания весов были
одинаковы. Почему заключение Аристотеля, что воздух не имеет веса, неверно?
Г46. Одинаковые по весу оболочки двух шаров сделаны: одна — из эластичной резины, другая — из
прорезиненной ткани. Оболочки наполнены водородом равного объема. Шары отпустили, и они
стали подниматься в воздухе. Какой из шаров поднимется на большую высоту? (Диффузией
водорода в атмосферу пренебречь.)
Г47. Цинковый шар имеет массу т = 360 г. При погружении в воду его вес становится равным Р = 2,8
Н. Сплошной это шар или с полостью?
Г48. Груз объемом V1 уравновешен на весах с помощью груза массой М и объемом V2. Весы накрыли
колпаком и откачали из-под него воздух. Останутся ли весы в равновесии? Если нет, то в какую
сторону они отклонятся? Определите ошибку, допущенную при взвешивании.

12Н
Г49. Вам дали кусок сплава из некоторых металлов. Необходимо определить его плотность. В вашем
распоряжении имеются только весы с разновесом из измерительных приборов. Как можно
выполнить это задание?
Г50. На плоское дно кастрюли положите небольшое плоское зеркало и заполните кастрюлю соленой
водой. Сделайте свежий срез на картофелине и убедитесь, что она плавает в соленой воде. Сильно
прижмите картофелину срезом к зеркалу. Что вы наблюдаете? Объясните опыт. Вместо
картофелины можно воспользоваться куском парафина или стеарина (бытовые свечи) с тщательно
обработанным плоским нижним срезом. В чем трудность в осуществлении этого опыта?
Г51. В прозрачную полистироловую бутылку из-под лимонада налейте воду не до самого верха.
Возьмите медицинскую пипетку, наберите в нее немного воды и опустите в бутылку. Плотно
закройте бутылку пробкой. Слегка надавите пальцами на бутылку. Что вы наблюдаете? Дайте
объяснение.
Задачи очень трудные:
Д1. Какую массу имеет деревянный брусок со стороной L, если при переносе его из масла в воду
глубина погружения бруска уменьшилась на h?
Д2. В сосуд налиты ртуть и вода. Кусок гранита, помещенный в сосуд, плавает на границе раздела этих
жидкостей. Определите отношение объемов гранита, находящихся в воде и ртути.
ДЗ. В сосуде с водой в вертикальном положении плавает тонкий, полый алюминиевый цилиндр. На дне
для устойчивости помещен некоторый груз. Площадь поперечного сечения S = 5 см2
, высота h = 40
см, а масса цилиндра с грузом т = 100 г. Какая часть цилиндра будет погружена в воду, если
сверху воды налить слой керосина толщиной hк = 4,0 см?
Д4. В холодном помещении на одной чаше весов находится сосуд с водой и погруженным в него телом.
На другой — груз, уравновешивающий весы (Рис.Д4). Сохранится ли равновесие весов, если
данную установку внести из холодного помещения в теплое?
 Рис.Д4 Рис.Д5
Д5. На левой чаше весов находится сосуд с водой, а на правой — штатив, к перекладине которого
подвешено на нити какое-нибудь тело. Пока тело не погружено в воду, весы находятся в
равновесии (Рис.Д5). Затем нить удлиняют так, что тело полностью погружается в воду (не касаясь
дна сосуда). При этом равновесие весов нарушается. Какой груз и на какую чашу весов нужно
положить, чтобы восстановить равновесие?
Д6. На весах уравновешен сосуд с водой. В воду опустили подвешенный на нити куб из железа. При
этом он не касается дна и стенок сосуда. Площадь поверхности куба равна S = 150 см2
. Какой груз
и на какую чашу следует положить, чтобы привести весы в равновесие?
Д7. В сосуде с водой плавает кусок льда, в котором находится пузырек воздуха. Изменится ли уровень
воды в сосуде, когда лед растает?
Д8. В сосуде с водой плавает кусок льда с вмерзшим в него стальным шариком. Изменится ли уровень
воды в сосуде, когда лед растает?
Д9. В цилиндрическом сосуде с площадью дна S в воде плавает кусок льда с вмерзшим в него куском
свинца массой т. На сколько изменится уровень воды в сосуде после таяния льда, если плотность
воды ρ0, свинца ρс?
Д10. Кусок льда, внутри которого вморожен шарик из свинца, плавает в цилиндрическом сосуде с
водой. Площадь дна сосуда S. Какова масса шарика, если после полного таяния льда уровень воды
в сосуде понизился на h? Плотность свинца ρ, воды — ρ0.
Д11. К пружинным весам подвешено тело, погруженное в сосуд с водой при комнатной температуре
(Рис.Д11). Как изменятся показания весов, если жидкость вместе с погруженным в нее телом
нагреть?
Д12. К куску железа массой тж = 11,7 г привязан кусок пробки массой т = 1,2 г. При полном
погружении этих тел в воду их вес равен Р = 64 мН. Определить плотность пробки. Объемом и
массой нити пренебречь.
 Рис.Д11 Рис.Д16 Рис.Д17
Д13. В сосуде с водой плавает брусок изо льда, на котором лежит деревянный шар. Плотность вещества
шара меньше плотности воды. Изменится ли уровень воды в сосуде, если лед растает?
Д14. В сосуде с водой плавает железный коробок, ко дну которого при помощи нити подвешен стальной
шар. Шар не касается дна сосуда. Как изменится высота уровня воды сосуде, если нить,
удерживающая шар, оборвется?
Д15. Два сосуда до краев наполнены водой. На поверхности воды в каждом из сосудов плавают
одинаковые деревянные бруски. На бруске в первом сосуде лежит стальной шарик; такой же
шарик лежит на дне второго сосуда. Одинаков ли вес первого и второго сосудов со всем их со-
держимым?
Д16. В дно бака впаяна трубка с площадью сечения S. Снизу трубка открыта, а сверху прикрыта
пластинкой с площадью S и толщиной L (Рис.Д16). Какой должна быть минимальная плотность
материала пластинки р, чтобы она не всплывала при высоте воды в баке над пластинкой, равной
H?
Д17. В бак с водой опущена длинная стеклянная трубка с площадью сечения S1. Верхний конец трубки
открыт и находится выше уровня воды в баке, а снизу трубка закрыта пластинкой с площадью
сечения S2 и толщиной L (Рис.Д17) Плотность материала пластинки ρпл больше плотности воды
ρв. Трубку медленно поднимают вверх. Определите, на какой глубине h пластинка оторвется от
трубки.
Д18. Сплошное однородное тело, будучи погружено в жидкость плотностью ρ1, весит Р1, а в жидкости
плотностью ρ2 весит Р2. Определите плотность вещества тела.
Д19. Кусок металла в воздухе весит P1 = 7,8 Н, в воде Р2 = 6,8 Н, в жидкости А Р3 = 7,0 Н, а в жидкости
В Р4 = 7,1 Н. Определите плотности жидкостей А и В.
Д20. Сплошное однородное тело, будучи погруженным в воду, весит 170 мН, а в глицерин — 144 мН.
Каким будет вес этого тела, если его погрузить в четыреххлористый углерод? Плотность
глицерина принять равной 1,26 г/см3
, а четыреххлористого углерода — 1,63 г/см3
.
Д21. Определить объем пузырька воздуха в куске стекла, если вам даны динамометр, мензурка с водой
и нитка. Плотность стекла известна.
Д22. Предложите способ определения объема свинцовой дробинки, впаянной в кусок парафина, если
даны мензурка с водой, динамометр и нитка. Плотность парафина известна.
Д23. Как с помощью граненого стакана (баночки), мензурки вместимостью V = 25 см3
, стеклянного
сосуда, полоски из мягкого металла размером 2×20 см и сосуда с водой (водопроводного крана)
определить плотность стекла, из которого изготовлен стакан?

Так что же изобрел да Винчи? Отрывок из книги «Леонардо да Винчи и его Вселенная»

2 мая исполнилось ровно 500 лет со дня смерти Леонардо да Винчи. Судя по тому, что журналисты и блогеры в основном обошлись дежурными заметками, а число поисковых запросов в Google выросло всего в два раза по сравнению с обычными днями, главная фигура эпохи Возрождения забронзовела и привлекает не больше внимания, чем статуя в зеленых пятнах за лавочками в сквере.

О Леонардо что-нибудь да слышал любой образованный человек, но по иронии знают о нем обычно всего несколько вещей. Да Винчи нарисовал «Витрувианского человека» — обнаженного мужчину с телом идеальных пропорций внутри круга и квадрата, написал «Джоконду» (или «Мону Лизу»), изобрел вертолет (или типа того) и в целом был почти инопланетянином.

Хотя флорентинец вправду обладал выдающимся умом, ум этот все-таки был человеческий, с изъянами и особенностями, наложенными эпохой. Но тем интереснее разбирать ход мыслей да Винчи. В небольшой иллюстрированной книге «Леонардо да Винчи и его Вселенная» Алессандро Веццози, для которого Леонардо — главный предмет исследований, предпринята попытка объяснить гений художника, изобретателя, инженера и ученого и рассказано о многих его работах, не только самых известных. Приведенный отрывок касается механизмов, придуманных да Винчи.

Летательный аппарат, подводная лодка, самодвижущаяся повозка, бронированный танк, лифт и даже велосипед… В свете работы исследователей последнего времени стоит относиться с осторожностью к мифу о Леонардо — сверхчеловеке, демоническом прорицателе, авторе всех возможных изобретений (в том числе веками существовавших до него). Мы не можем, однако, отрицать того, что Леонардо создал новый технологический аппарат.

Монсеньор Сабба да Кастильоне в «Воспоминаниях» 1549 года говорит о Леонардо как о «первом изобретателе больших фигур, вырванных из тени фонарей». Да Винчи утверждает, что самоходный танк, печатная машина и механический ткацкий станок — наиболее важные изобретения человека.

Любой архитектурный проект ему видится как глобальная механикогидравлическая система. Его большая мечта — полностью механизировать город. Постоянно сравнивая традиционные концепции со своими идеями, опережающими время, Леонардо совершенствует собственные методы. Поскольку назначения и технологии изменяются, он пробует использовать те же механические элементы для новых типов машин с разными функциями.

Оружие: аэродинамика и словарь

Взгляд Леонардо на явления, которые он наблюдает или придумывает и о которых «рассказывает» в рисунках, часто аксонометрических, абсолютно уникален, как и графоаналитический метод, с помощью которого он делает эти машины смерти правдоподобными и привлекательными. Свобода и импровизация в творчестве помогают ему преображать механизмы, добавляя несуществующие элементы или чисто утопические функции, «научную фантастику» с мощным эстетическим посылом.

Между 1480 и 1490 годами Леонардо проявляет большой интерес к огнестрельному оружию любых видов и всех уровней: зажигалки с фитилями или огненные камни с винтовой пружиной, напоминающей «бесконечные» гидравлические архитектурные сооружения, «пушки на 33 выстрела» веерного поражения на поворачивающейся основе для увеличения скорострельности, морские пушки и вращающиеся мортиры «с ящиком» для запала и, наконец, circumfolgore (букв. «вращающийся удар молнии». — Прим. ред.), то есть круглая крутящаяся платформа, оснащенная пушками.

Леонардо создает для исторических видов оружия множество ярких неологизмов: алсимандр, алоброт, аркаб, аттаназы, брикола, каркафлотилы, клирп, клот, фролисто, имилкрон, мартилатро, стрингула и т. д. И, конечно же, архитронк — революционно новая пушка на пару, изобретение которой сам да Винчи приписывает Архимеду. Он поражен внешними эффектами этого орудия: дым, грохот и вибрация. Еще он расхваливает взрывные пули с поражающим эффектом, снаряды с крылатыми боеголовками направленного действия, аэродинамические и с любопытными зажигательными патронами, похожими на заряды фейерверка, как котомброт.

Леонардо думает не об устрашающем внешнем виде оружия, а о его аэродинамических свойствах и о том, как уменьшить ущерб от ударов врага. Его «штурмовая колесница» имеет форму летающей тарелки из современной научной фантастики.

Морской и воздушный дизайн

Катапульты Леонардо разработаны с невероятной геометрической точностью и так, что все детали — дерево, веревки, соединения между элементами — работают на умножение силы и мощи орудий.

Работы да Винчи не имеют равных в истории научного и технологического проектирования не только потому, что он обходится без длительных и скучных демонстраций в объяснении принципов действия, но еще и потому, что эти изобретения — настоящие произведения искусства, творения дизайнера. Разница между набросками Леонардо о полете и рисунками в тетрадях сиенских инженеров, выполненных на несколько лет раньше, поразительна.

Но все же его орнитоптер со сложносочлененными крыльями, учитывая вес и особенности механизма для посадки, по всей видимости, не мог подняться в воздух усилием человека. Комментарий современника да Винчи, ученого Джероламо Кардано о попытке полета Леонардо был кратким: «Винчи пытался, и ему не удалось». Его планеры выглядят явно более приспособленными. В XIX веке художник-символист Арнольд Беклин пытался летать на конструкциях да Винчи, но эксперимент увенчался успехом лишь спустя сто лет после него, совсем недавно, когда в конструкцию внесли небольшие изменения: для изготовления использовали сверхлегкие материалы, а на передней части установили противовес.

Военно-морские и подводные сооружения Леонардо кажутся наиболее приближенными к возможности воплощения. Например, в последние годы жизни мастера стало известно, что Чезаре Чезариано (издатель Витрувия) удалось проплыть под водой от замка Сфорца до озера Комо рядом с Миланом. Леонардо изучает, как плавают человек и животные, рисует ласты, системы для дыхания под водой и буи для передвижения по поверхности. Он также поражен связью между измерением времени и движением звезд, гармонией и механикой.

Весьма любопытен случай из рукописи B, лист 20 v., где он описывает «ножной будильник»: «Это часы, пригодные тем, кто бережет свое время. И действуют они так: когда из одного сосуда вылилось столько воды, сколько находится в сосуде на другой чаше весов, весы поднимаются и переливают всю воду в первый сосуд, а тот, удвоив свой вес, подбрасывает ноги спящего, он встает и приступает к своим делам».

Театральная техника

В наши дни много рисунков, посвященных декорациям и механическим конструкциям для празднеств и театральных представлений, разбросано по разным архивам, некоторые сохранились в «Кодексе Арундела», например чертежи машинерии для «Орфея» Анджело Полициано: благодаря противовесам и подъемнику на сцене открывается гора, и Плутон выходит из преисподней.

В «Атлантическом кодексе» мы находим автомат Ocel Della Commedia («птица комедии»), который напоминает colombina, то есть ракету, взрывающую повозку с фейерверками на традиционном праздновании Пасхи во Флоренции. В одной из рукописей Леонардо пишет о театре курия — круговом сценическом механизме, описанном еще Плинием: хитроумная модель создана для того, чтобы одновременно представлять две разные театральные постановки.

Алхимия и культура земли

Разработанные Леонардо сельскохозяйственные машины и устройства свидетельствует о его развитии в сфере технологий (см. с. 18, автоматическая дробилка, производящая многократные действия благодаря одному источнику энергии) и о постоянном поиске материалов для «рецептов», применяемых в живописи. На листе 42 v. рукописи F да Винчи описывает свои попытки посредством «химического искусства» изобрести «гибкую» основу (или доску). Он придумывает этот «пластический материал» со смесями разных цветов, «выворачивая брюхо теленка или вола» или же используя «лист миланской капусты или латука». В «Атлантическом кодексе» (64 v.) пишет о «королевской воде» (смесь азотной и соляной кислот): «Она растворяет солнце». На самом деле речь идет о процессе отделения золота от серебра, типичном для алхимиков и предвосхитившем «рецепты» для «окраски вещей в золото», тоже привычного алхимического «превращения». Леонардо резко критикует лженауки и оккультизм: астрологию и некромантию, ложную физиогномику, хиромантию и алхимию. Однако признает: последнюю стоит уважать за то, что она имеет много общего с химией. Он увлекается дистилляцией, рисует перегонные кубы и описывает способ изготавливать их из фарфора.

Да Винчи рисует три основных метода охлаждения: «под колпаком», «постоянный» и «противотоком», а также печи, в точности похожие на алхимические. Он перегоняет ацетон и другие растворители, необходимые ему как художнику для изготовления красок и лаков. Наконец, мастер придумывает небьющиеся чашки и вазы, твердые заменители стекла и камней, а также всевозможные способы прессовки, «замораживания», пластинации, золочения…

Велосипед Салаи или Наполеона?

Недавняя реставрация «Атлантического кодекса» выявила на оборотной стороне листа с «непристойным» рисунком набросок (незавершенный, неточный, почти детский) велосипеда.

Принадлежит ли он руке Леонардо? Конечно, нет. Возможно, кому-то из учеников его мастерской? Или дорисован во времена Наполеона, когда «Кодекс» был передан во Францию; или во время недавней реставрации, как подозревал Ладислао Рети? Не напоминает ли такого типа велосипед скорее 1820-е годы? Для историка литературы Аугусто Маринони его подлинность не вызывает сомнений: «Этот тип цепной передачи, с широкими отверстиями на деревянном колесе с квадратными зубчиками, существует только на недавно обнаруженном рисунке Леонардо из «Мадридского кодекса I» (10 r.)… Кто-то из младших учеников, чтобы попрактиковаться, неумело скопировал рисунок мастера, запечатлевший первый этап работы над изобретением —невероятно пророческим — велосипеда».

Удовольствие от чисел и невозможные изобретения

Леонардо нравится делать расчеты: иногда он занимается ими в надежде получить фантастическую прибыль от механических изобретений или речных проектов, иногда фантазирует о «бесконечном» количестве сторон многоугольника, чтобы решить задачу о квадратуре круга. Он упражняется в умножении на сотни тысяч миллионов веса, который намеревается легко перемещать с помощью своих механизмов, уже похожих на настоящие. Разрабатывает системы измерения расстояний на суше и на море. Приблизительно рассчитывает, что диаметр Земли должен составлять около 12500 км, а в Средиземном море не менее 40200 портов. До встречи с Пачоли Леонардо испытывает трудности с простой арифметикой: в «Атлантическом кодексе» пишет, что «у нечетных чисел нет квадратного корня». И все же в провидческой записи 30 ноября 1504 года он ликует: «В ночь на святого Андрея, когда и свеча кончалась, и ночь, и бумага, на которой я писал, менее чем за час я решил задачу квадратуры круга».

Телефоны и подзорные трубы

Леонардо рисует цепочку «интерфонов» для быстрой передачи новостей «в сто тысяч сто домов, в которых будут сидеть сто дежурных, через подземные ходы разносящих эту новость дальше, и через три четверти часа она будет известна всем» («Французские манускрипты», рукопись B, 23 r.). Все в том же пророческом «Атлантическом кодексе» он говорит о дне, когда «люди из самых удаленных мест смогут говорить и отвечать друг другу». Однако, учитывая эпоху, речь идет не об изобретении телефона, а просто об «обмене письмами» (1033 v.).

Леонардо-предсказатель — это прежде всего восхищенный наблюдатель, который говорит: «Чтобы увидеть природу планет, сними крышу» и «Сделай себе очки, чтобы увидеть большую луну»; потом «Возьми лист бумаги, проделай в нем отверстия иголкой и сквозь них смотри на солнце» («Кодекс Тривульцио», 12 r.). А затем делает вывод: «Солнце неподвижно».

Решение задач на третий закон ньютона

Идёт приём заявок

Подать заявку

Для учеников 1-11 классов и дошкольников

Описание презентации по отдельным слайдам:

Решение задач по теме «Законы Ньютона» Цель урока: 1. Знать алгоритм решения задач на законы Ньютона. 2. Уметь применять алгоритм к решению задач на законы Ньютона.

Повторим теорию Сформулируйте первый закон Ньютона. Приведите примеры, объясняющие данную формулировку. Какие системы отсчета называются инерциальными? Неинерциальными? Привести примеры. Что в физике понимают под термином «сила»? Приведите примеры, показывающие связь сила и ускорения, с которым движется тело. Сформулируйте второй закон Ньютона и запишите его математическое выражение. В чем состоит третий закон Ньютона? Запишите его математическое выражение. Поясните на примерах смысл этого закона. Каковы особенности сил, о которых идет речь в третьем законе Ньютона?

Алгоритм решения задач 1. Прочитать внимательно условие задачи. 2. Выделить заданные условием тела. 3. Выполнить анализ взаимодействия тел. 4. Кратко записать условие задачи. 5. Сделать рисунок, изобразить на нем векторы сил, действующие на каждое из тел, показать направление векторов перемещения, ускорения. 6. Записать в векторной форме уравнение для равнодействующей силы. 7. Выбрать наиболее рациональное в данных условиях задачи направление координатных осей в ИСО. 8. Определить проекции векторов на координатные оси. 9. Записать дополнительные уравнения кинематики (если необходимо). 10. Решить в общем виде полученные уравнения относительно искомой величины. 11. Сделать проверку размерности. 12. Вычислить. 13. Оценить полученные значения искомых величин.

Задачи по темам: «Второй закон Ньютона». «Третий закон Ньютона» из учебника Степанова №118. Сила 50 Н сообщает телу ускорение 0,1 м/с2. Какая сила сообщает этому телу ускорение 0,01 м/с2?

Решение: F = ma; F1 = ma1; F2 = ma2 m = F1/a1 m = F2/a2 F1/a1 = F2/a2 F2 = F1*a2 /a1 50Н*0,01 м/с2 F2 = = 5 Н 0,1 м/с2

№119. Тело массой 2 кг приобретает под действием некоторой силы ускорение 2 м/с2. Какое ускорение приобретет под действием этой силы тело массой 5 кг?

Решение задачи: F =m1a1; F = m2a2; m1a1 = m2a2

№121. Тело, движущееся под действием постоянной силы, прошло в первую секунду путь 25 см. Определите силу, если масса тела 25 г.

№122. Снаряд массой 2 кг вылетает из ствола орудия горизонтально со скоростью 1000 м/с. Определите силу давления пороховых газов, считая ее постоянной, если длина ствола равна 3,5 м.

№130. Птица в клетке-ящике сидит на дне. Ящик с ней уравновешен на весах. Нарушится ли равновесие весов, если птица взлетит?

Решение задачи: В момент взлета да, затем весы опять придут в равновесие, т. к. клетка является замкнутой системой.

№133. Два мальчика тянут веревку в разные стороны, прилагая силы 100 Н каждый. Веревка может выдержать, не разрываясь, груз весом 150 Н. Разорвется ли веревка?

Решение задачи: Нет. Так как растягивание каната мальчиком с силой 100Н эквивалентно тому, что один конец каната закреплен, а к другому подвешен груз 100Н.

№135. Изобразите силы действия и противодействия в случаях взаимодействия тел, приведенных на рисунке 33

№136. Нарушится ли равновесие весов (рис. 34), если удлинить нить так, чтобы гиря оказалась полностью погруженной в воду, но не касалась дна? А если обрезать нить и положить гирю на дно?

Решение задачи: не нарушится, т. к. система замкнута, т. е. сумма внутренних сил равна 0, а сумма внешних сил в обоих случаях не изменяется.

Задание на дом: П. 10 – 12 повторить Упр.11 (1,3) Упр.13 (1,3)

Использованные материалы: http://davay5.com/z.php?theme=vtoroy-zakon-nyutona-tretiy-zakon-nyutona&a=stepanova_9_10_11_klass&g=osnovy-dinamiki http://easyen.ru/load/shablony_prezentacij/498

Чтобы скачать материал, введите свой E-mail, укажите, кто Вы, и нажмите кнопку

Нажимая кнопку, Вы соглашаетесь получать от нас E-mail-рассылку

Если скачивание материала не началось, нажмите еще раз «Скачать материал».

Презентация по физике по теме «Три закона Ньютона. Решение задач». Вначале презентации вопросы для повторения. В презентации приведен алгоритм решения задач. Задачи из задачника Степановой, содержатся как качественные, так и расчетные задачи.

Цель урока:

1. Знать алгоритм решения задач на законы Ньютона.

2. Уметь применять алгоритм к решению задач на законы Ньютона.

Трактор, сила тяги которого на крюке 15 кН, сообщает прицепу ускорение 0,5 м/с2. Какое ускорение сообщит тому же прицепу трактор, развивающий тяговое усилие 60 кН?
РЕШЕНИЕ

Сила 60 Н сообщает телу ускорение 0,8 м/с2. Какая сила сообщит этому телу ускорение 2 м/с2?
РЕШЕНИЕ

Тело массой 4 кг под действием некоторой силы приобрело ускорение 2 м/с2. Какое ускорение приобретает тело массой 10 кг под действием такой же силы?
РЕШЕНИЕ

Порожний грузовой автомобиль массой 4 т начал движение с ускорением 0,3 м/с2. Какова масса груза, принятого автомобилем, если при той же силе тяги он трогается с места с ускорением 0,2 м/с2?
РЕШЕНИЕ

Заполнить таблицу, где а ускорение, которое приобретает тело массой m под действием силы F.
РЕШЕНИЕ

С каким ускорением двигался при разбеге реактивный самолет массой 60 т, если сила тяги двигателей 90 кН?
РЕШЕНИЕ

Масса легкового автомобиля равна 2 т, а грузового 8 т. Сравнить ускорения автомобилей, если сила тяги грузового автомобиля в 2 раза больше, чем легкового
РЕШЕНИЕ

Мяч массой 0,5 кг после удара, длящегося 0,02 с, приобретает скорость 10 м/с. Найти среднюю силу удара
РЕШЕНИЕ

Боевая реактивная установка БМ-13 (катюша) имела длину направляющих балок 5 м, массу каждого снаряда 42,5 кг и силу реактивной тяги 19,6 кН. Найти скорость схода снаряда с направляющей балки
РЕШЕНИЕ

Порожнему прицепу тягач сообщает ускорение a1 = = 0,4 м/с2, а груженому a2 = 0,1 м/с2. Какое ускорение сообщит тягач обоим прицепам, соединенным вместе? Силу тяги тягача считать во всех случаях одинаковой.
РЕШЕНИЕ

Под действием некоторой силы тележка, двигаясь из состояния покоя, прошла путь 40 см. Когда на тележку положили груз массой 200 г, то под действием той же силы за то же время тележка прошла из состояния покоя путь 20 см. Какова масса тележки?
РЕШЕНИЕ

На рисунке 24 представлен график зависимости проекции скорости от времени тела массой 2 кг. Найти проекцию силы Fx, действующей на тело на каждом этапе движения
РЕШЕНИЕ

В известном опыте О. Герике (1654 г.) с магдебургскими полушариями по изучению атмосферного давления, чтобы разнять два полушария, из которых был выкачан воздух, впрягали шестнадцать лошадей (по восемь к каждому полушарию). Можно ли обойтись в таком опыте меньшим количеством лошадей?
РЕШЕНИЕ

О ветровое стекло движущегося автомобиля ударился комар. Сравнить силы, действующие на комара и автомобиль во время удара
РЕШЕНИЕ

Что произойдет с космонавтом при свободном полете космического корабля, если он выпустит (без толчка) из рук массивный предмет? если он бросит его?
РЕШЕНИЕ

Почему лодка не сдвигается с места, когда человек, находящийся в ней, давит на борт, и приходит в движение, если человек выйдет из лодки и будет толкать ее с такой же силой?
РЕШЕНИЕ

Барон Мюнхгаузен утверждал, что вытащил сам себя из болота за волосы. Обосновать невозможность этого
РЕШЕНИЕ

Нарушится ли равновесие весов (рис. 25), если удлинить нить так, чтобы гиря оказалась полностью погруженной в воду, но не касалась дна? если обрезать нить и положить гирю на дно?
РЕШЕНИЕ

Что покажут динамометры (рис. 26), если верхний динамометр опустить так, чтобы груз объемом 0,2 дм3 оказался полностью погруженным в воду, но не касался дна сосуда?
РЕШЕНИЕ

На одной чаше весов находится сосуд с водой, а на другой штатив, на котором подвешено алюминиевое тело массой 54 г. При этом весы находятся в равновесии (рис. 27). Если, удлинив нить, погрузить тело в воду, то равновесие нарушится. Груз какой массы надо положить на правую чашу весов, чтобы восстановить равновесие?
РЕШЕНИЕ

Уровень

А

1. Два тела взаимодействуют друг с другом. На рис. 1 указаны силы (

vec F_) , действующие на тело A, и указаны силы (

vec F_) , действующие на тело B. Определите, какие из сил могли возникнуть из-за взаимодействия двух этих тел.

2. Человек массой 50 кг, стоя на коньках, отталкивает от себя шар массой 2 кг с силой 20 Н. Какие ускорения получат при этом человек и шар? Трением пренебречь.

3. Шар массой 1 кг сталкивается с шаром неизвестной массы. Полученные ими ускорения равны 0,2 и 0,4 м/с 2 соответственно. Определите значение силы их взаимодействия и массу второго шара. Трением пренебречь.

4. Шар массой 1 кг сталкивается с шаром массы 2 кг, при этом второй шар получил ускорение равное 0,2 м/с 2 . Определите значение силы их взаимодействия и ускорение первого шара. Трением пренебречь.

Уровень

B

1. При перетягивании каната возникают силы, равные по величине, но противоположные по направлению. Почему тогда часто удается перетянуть канат к себе?

2. Найдите ошибку в рассуждении: «при взаимодействии двух тел возникают силы равные по величине, но противоположные по направлению, поэтому равнодействующая этих сил равна нулю ((

vec F_1 = -vec F_2 , vec F_1 + vec F_2 = 0))».

а) человеку подняться вверх, ухватившись за конец веревки, перекинутой через закрепленный неподвижный блок и привязанной вторым концом к поясу;

б) сдвинуть лодку с места, когда человек, находящийся в ней, давит на борт;

в) вытащить самого себя из болота за волосы?

4. Сравните модули ускорений двух стальных шаров во время столкновения, если радиус первого шара в 2 раза больше радиуса второго.

5. Сравните модули ускорений двух шаров одинакового радиуса во время взаимодействия, если первый шар сделан из стали, а второй – из свинца.

6. Тележки связанны нитью и вращаются не смещаясь на центробежной машине (рис. 2). Определите массу второй тележки, если r1 = 30 см; r2 = 10 см, а масса первой тележки равна 300 г.

7. Два цилиндра, связанные нитью, вращаются не смещаясь на центробежной машине. При этом оказалось, что первый цилиндр при вращении расположился на расстоянии 9 см от оси вращения. Какова длина нити, если масса второго цилиндра в три раза больше первого?

8. Груз массой m лежит на полу неподвижного лифта массой М. Изобразите силы взаимодействия между следующими телами: Земля, груз, лифт, подвес лифта. Весом подвеса можно пренебречь.

9. На нити, перекинутой через неподвижный блок массой М, подвешены два груза массами m1 и m2 (m1 > m2). Изобразите силы взаимодействия между следующими телами: Земля, груз массой m1, груз массой m2, нить, блок, подвес блока. Массами нити и подвеса, силой трения можно пренебречь.

Как строят корабли-гиганты

судостроение-2

На этой американской верфи почти все существует в огромных масштабах. Суда строятся годами. Опыт накапливается десятилетиями. Работа так разнесена по двору и с течением времени, что для неподготовленного глаза может быть трудно определить, что делается молотком, проволокой или сваривается — и правильно ли это вверх или вверх ногами.

По завершении более сотни частей сливаются в огромную массу металла, которая будет поднята на плаву, чтобы соединить постоянно сужающийся мир.

судостроение-1

Крупные контейнеровозы играют почти неисчислимую роль в современной экономике, отвечая за доставку подавляющего большинства товаров, которые мы покупаем. Они составляют кровеносную систему, по которой проходит более 90 процентов всех продаваемых товаров.

Верфи, подобные этой в Сан-Диего, которыми управляет General Dynamics NASSCO, обеспечивают движение этих судов.

Обычно производственный процесс начинается в западном конце двора, где тонкие стальные пластины лежат штабелями.Листы длиннее и шире городского автобуса свариваются и разрезаются на панели. Панели, в свою очередь, скручиваются и образуют каркас корабля.

судостроение-3

судостроение-4

Строящийся корабль — «Мацония». Четыре года назад Matson, транспортно-логистическая компания, подписала с NASSCO контракт на полмиллиарда долларов на строительство и аналогичный.

Но не все контейнеровозы одинаковы. Эти два были предназначены для перевозки как грузовых контейнеров, поднимаемых на борт, так и автомобилей и грузовиков, заезжающих в гараж корабля. Мэтсон назвал их судами «класса Каналоа», что отсылает к богу океана в гавайской мифологии и указывает на их конечную цель: переправлять предметы в островное государство и обратно.

Что касается контейнеровозов, Matsonia имеет скромные размеры. Но размер является относительным при доставке. Когда он станет мореходным, вероятно, к концу года, Мацония протянется более чем на два футбольных поля и сможет перевозить тысячи 20-футовых контейнеров и 500 легковых и грузовых автомобилей — целых 57 400 тонн. груз в целом.

судостроение-5

В Соединенных Штатах крупные верфи десятилетиями приходили в упадок, теряя заказы на крупные коммерческие суда из-за более дешевой иностранной конкуренции. Сегодня более 90 процентов мирового судостроения осуществляется всего в трех странах: Китае, Южной Корее и Японии.

То, что остается в Соединенных Штатах, поддерживается федеральным правительством, которое заказывает все виды кораблей американского производства, от катеров береговой охраны до военно-морских авианосцев.Отрасль также защищена вековым законом, Законом Джонса, который требует, чтобы люди и товары, перемещающиеся между американскими портами, перевозились на судах, принадлежащих гражданам США и управляемых ими, и построенных внутри страны.

Участие федерального правительства помогло сохранить жизнеспособность 124 оставшихся действующих американских верфей, которые, по оценкам правительства, приносят более 37 миллиардов долларов годового экономического производства и поддерживают около 400 000 рабочих мест.

Это потому, что, несмотря на масштаб ярдов и огромность кораблей, большая часть работы выполняется в человеческом масштабе.

судостроение-6

NASSCO, которая работает в нескольких милях от центра Сан-Диего в течение почти 60 лет и стала подразделением General Dynamics в 1998 году, производит как коммерческие, так и военные корабли. Часто их несколько строятся или обрабатываются в любой момент времени, в том числе это штурмовое судно ВМФ ниже, которое проходило техническое обслуживание в конце прошлого года.

судостроение

Работа здесь не прекращается даже во время пандемии.

Считающийся важным бизнесом, особенно из-за государственных контрактов, NASSCO не прекращал свою деятельность, поскольку распространение коронавируса вынудило рабочие места закрыть, а общины принять меры по обеспечению жильем на месте.

Вместо этого компания нашла способы следовать новым протоколам безопасности и дистанцироваться от общества. Рабочие места убирались чаще, и во дворе появились станции для мытья рук. Некоторые процессы были изменены, чтобы уменьшить тесное взаимодействие между рабочими.

И даже когда вирус остановил большую часть мировой экономики, люди продолжали покупать вещи, а это означало, что глобальное судоходство никогда не прекращалось полностью, равно как и работа по созданию кораблей.

судостроение-7

На завершение типичного коммерческого судна у NASSCO уходит около трех лет, включая от 12 до 16 месяцев на детальное проектирование и планирование. Строительство Matsonia началось в 2018 году.

На первых этапах строительства основное внимание уделяется построению конструкции судна по частям.Панели создаются и формируются в так называемые блоки, куски корпуса корабля, которые могут весить несколько десятков тонн.

Затем блоки подвергаются пескоструйной очистке и окраске перед тем, как попасть на заключительные этапы оснащения, где они заполняются оборудованием, кабелями и трубопроводами. Иногда блоки переворачивают вверх дном, потому что работу легче выполнять лицом к земле.

Затем части собираются в более крупные «большие блоки» и, в конечном итоге, в корабль, такой как «Мацония».

судостроение-9

По завершении «Мацония» начнет свой путь длиной более 2000 миль между континентальной частью США и Гавайями.

Гавайи непропорционально зависят от торговли. По оценкам главного экономиста штата Юджина Тиана, около 88 процентов всего продовольствия в штате доставляется. Ежегодно по морю прибывает около 13 миллионов тонн грузов.

Это примерно 220 поездок забитой Мацонией.

«Морские перевозки — жизненно важный компонент нашей экономики», — сказал д-р Тиан. «Без этого, я не думаю, что наши люди выжили бы, и наши посетители не пришли бы сюда».

судостроение-10

судостроение-11

На верфи NASSCO части корабля перемещаются из одной плацдармы в другую с помощью гигантских кранов, прикрепленных к сети рельсов или на колесах.(Два самых больших крана, названные парой учеников начальной школы на соревнованиях по имени Логан Лайон и Большая Медведица, могут поднять в сумме 600 тонн.)

судостроение-12

Верфь работает круглогодично и круглосуточно. Рабочие первой и второй смены дня выполняют большую часть строительства, эксплуатации и контроля качества. Те, кто работает в ночную смену, обычно проводят техническое обслуживание оборудования во дворе или перемещают блоки с одной плацдармы на другую для работы на следующий день.

судостроение-13

судостроение-14

Когда судно в основном готово, его спускают в воду, где наносятся последние штрихи, такие как установка любого оставшегося оборудования, и все системы судна проходят испытания. После этого корабль может начать свою жизнь как двигатель мировой торговли.

Если все пойдет по плану, Matsonia спустится в воду в ближайшие месяцы, чтобы начать переправку товаров на Гавайи до конца года.

судостроение-15

Продюсеры Алана Сели, Ребекка Либерман и Шеннон Лин.

Летняя грузовая марка — обзор

1.3 Основные размеры судна

В этой главе мы представляем основные размеры судна, как это определено в международном стандарте ISO 7462 (1985). Терминология в этом документе была принята некоторыми национальными стандартами, например немецким стандартом DIN 81209-1.Мы извлекаем из последней публикации символы, которые будут использоваться в чертежах и уравнениях, а также символы, рекомендованные для использования в компьютерных программах. В основном, обозначения соответствуют обозначениям, используемым в SNAME и ITTC Dictionary of Ship Hydrodynamics (RINA, 1978). Многие из этих обозначений долгое время использовались в англоязычных странах.

Помимо этой главы, многие определения и символы, встречающиеся в этой книге, взяты из вышеупомянутых источников.В континентальной Европе, в странах с давними морскими традициями, использовались разные символы. Эрвье (1985), например, выступает против введения англосаксонской системы обозначений и оправдывает свою позицию во введении к своей книге. Если мы будем придерживаться в этой книге определенных обозначений, то не только потому, что книга издана в Великобритании, но и потому, что английский в настоящее время признан в мире как lingua franca , и эти обозначения принимаются во все большем количестве национальных стандартов.Что касается орфографии, то мы используем британское. Например, в этой книге мы пишем «центр», а не «центр», как в американском написании: «черновик», а не «черновик», и «формованный» вместо «формованный».

Чтобы читатель мог ознакомиться с технической литературой, используя другие символы, упомянем наиболее важные из них. Для размеров судов мы делаем это в Таблице 1.1, где мы также дадим переводы на французский и немецкий языки наиболее важных терминов, в основном в соответствии с ISO 7462 и DIN 81209-1.Кроме того, будут добавлены итальянские термины, которые соответствуют итальянской технической литературе, например Costaguta (1981), и испанские термины, которые соответствуют, например, Aláez Zazurca (2004). Переводы будут отмечены «Fr» для французского, «G» для немецкого, «I» для итальянского и «S» для испанского. Практически все корпуса судов симметричны относительно продольной плоскости (плоскость xz на рисунке 1.6). Другими словами, корабли представляют собой симметрию «левый-правый борт». В определениях этот факт учтен.Эти определения поясняются на рисунках 1.1–1.4.

Таблица 1.1. Основные размеры корабля и соответствующая терминология

Fr ‘ 90 114 a prora Тяга, формованная Lpppендикулярная линия zwischen den Loten, I Lunghezza tra le perpendicolari S eslora entre perpendiculares 9011 hors members, G auf Spanten, I fuori ossatura, S fuera dembros, de trazado
Условное обозначение на английском языке Условное обозначение Компьютерное обозначение Перевод
После (кормовой) перпендикулярно AP I perpendicolare addietro, S perpendicular de popa
Baseline BL Fr ligne de base, G Basis, I linea base, S línea base
Bow
avant, G Bug, I prora, prua, S proa
Ширина B B Fr largeur, G Breite, I larghezza, S manga
Camber G Balkenbucht, I bolzone, S brusca
Центральная плоскость CL F plan longitudinal de symétrie, G Mittschiffse Bene, I piano di simmetria, фортепиано diametrale, S plano de crujía, crujía, plano diametral, plano de simetría
Depth D DEP Fr creux, G Istruzione di, colezione di, co. , S puntal
Глубина, формованная Fr creux sur quille, G Seitenhöhe, I altezza di costruzione, S puntal de trazado (puntale)
DW127 DW127 900 900 Fr flottaison normale, G Konstruktionswasserlinie ( KWL ) I linea d’acqua del piano di costruzione, S línea de agua de Desño
Draft T T Fr , I immersione, S calado
Draft, кормовая TA TA Fr tirant d’eau arrière, G hinterer Tiefgang, I immersione a poppa, S calado a popa
Осадка на миделе TM TM Fr tirant d’eau milieu, G mittleres Tiefgang, I immersione media, S calado en la maestra
Осадка, экстремальная Frne profne , G größter Tiefgang, I pescaggio, S calado máximo
Draft, forward TF TF Fr tirant d’eau avant, G vorderer Tiefgang, I immersione a prora Fr profondeur de carène hors members, S calado de trazado
Прямой перпендикуляр FP Fr perpendiculaire avanticular, G vorderes12 Lot, I perpendaicol
Надводный борт f FREP Fr franc-bord, G Freibord, I franco-bordo, S francobordo
Угол пятки ϕs HEELANG Fr band, gîte, G Krängungswinkel, I angolo di inclinazione trasversale, S ángulo de escora, escora
Длина между перпендикулярами Lpppендикулярная линия Lpppендикулярная длина
Длина ватерлинии LWL LWL Fr longueur à la flotaison, G Wasserlinienläng, Lung8ggiazza de la 9012, lung8ggiazza en 9012 Длина комбинезона LOA Fr longueur hors tout, G Länge über alles, I Lunghezza fuori tutto, S eslora máxima
Длина комбинезона в погруженном состоянии LOS LOS LOS Fr. unter Wasser I Lunghezza Massima Opera viva, S eslora máxima de la obra viva
План линий Fr plan de formes, G Linienriß, I piano di costruzione, piano delle linee, S plano de formas
Загрузить ватерлинию DWL DWL Fr ligne de flottaison , I linea d’acqua a pieno carico, S línea de agua a máxima carga
Midships Fr couple milieu, G Haupspant, I sezione maestra, S sección maestra
Порт P Fr bâbord, G Backbord, I sinistra, S babor
Sheer
Sheer 90 tonture, G Decksprung, I Insellatura, S arrufo
Правый борт S Fr tribord, G Steuerbord, I dritta, S estribor
Станция 9012 8 Fr пара, G Spante, I ordinata, S cuaderna (del plano de formas)
Stern, poop Fr arrière, poupe, G Hinterschiff, I poppa, S popa
Fr assiette, G Trimm, I Diferenza d’immersione, S assieto, trimado, diferencia de immersión
Waterline WL WL Fr ligne d’acqua, S linea de agua

Рисунок 1.1. Размеры по длине

Рисунок 1.2. Как измерить длину между перпендикулярами

Рисунок 1.3. Случай, когда киль не параллелен грузовой марке

Рисунок 1.4. Ширина, глубина, осадка и изгиб

Внешняя поверхность стального или алюминиевого корабля обычно не гладкая, потому что не все пластины имеют одинаковую толщину. Поэтому поверхность корпуса такого корабля удобно определять по внутренней поверхности обшивки. Это формованная поверхность корпуса.Размеры, измеренные до этой поверхности, квалифицируются как Molded . В отличие от этого, размеры, измеренные до внешней поверхности корпуса или надстройки, квалифицируются как крайние . Формованная поверхность используется на первых этапах проектирования корабля, перед проектированием обшивки и при исследованиях в бассейне.

Базовая линия , сокращенно BL, представляет собой линию, лежащую в продольной плоскости симметрии и параллельную расчетной ватерлинии летней нагрузки (определение см. В следующем абзаце).На виде сбоку поверхности корпуса он выглядит как горизонталь. Базовая линия используется как продольная ось, то есть ось x системы координат, в которой определены точки корпуса. Поэтому рекомендуется располагать эту линию так, чтобы она проходила через самую низкую точку поверхности корпуса. Тогда все z-координаты будут положительными.

Перед определением размеров корабля мы должны выбрать опорную ватерлинию. ISO 7462 рекомендует, чтобы эта грузовая линия была спроектированной летней грузовой линией , то есть ватерлинией, до которой судно может быть загружено в морской воде летом, когда волны ниже, чем зимой.Классификатор «спроектированный» означает, что данная линия была создана на некоторой стадии проектирования. На более поздних этапах проектирования или во время эксплуатации грузовая марка может измениться. Было бы очень неудобно обновлять эту ссылку и изменять размеры и координаты; поэтому «расчетная» базовая линия сохраняется, даже если она не является более точной. Обозначение старше ISO 7462 — DWL, сокращение от «Design Waterline».

Линия после перпендикуляра или кормового перпендикуляра , отмеченная AP, представляет собой линию, проведенную перпендикулярно линии нагрузки через заднюю сторону стойки руля или через ось баллера руля.Последний случай показан на рисунках 1.1 и 1.3. Для военно-морских судов, а сегодня и для некоторых торговых судов, обычно размещают AP на пересечении задней части формованной поверхности и грузовой марки, как показано на Рисунке 1.2. Перпендикуляр вперед , FP, проведен перпендикулярно линии нагрузки через пересечение передней части форштевня с ватерлинией нагрузки. Обратите внимание на небольшое несоответствие: в то время как все формованные размеры измеряются относительно формованной поверхности, FP нарисован на внешней стороне кормы.Расстояние между задним и передним перпендикулярами, измеренное параллельно линии нагрузки, называется длиной между перпендикулярами и обозначается как Lpp. Старое обозначение было LBP . Мы называем общей длиной , LOA, длиной между конечностями корабля. Общая длина подводного корпуса , LOS, представляет собой максимальную длину подводного корпуса, измеренную параллельно расчетной грузовой марке.

Мы называем станцией точкой на базовой линии и поперечным сечением поверхности корпуса, проходящим через эту точку.Станция, расположенная на половине Lpp, называется миделя . Обычно среднюю часть судна обозначают символом, показанным на Рисунке 1.5 (a). В немецкой литературе мы обычно находим упрощенную форму, показанную на рис. 1.5 (б).

Рисунок 1.5. (a) Символ миделя в английской литературе и (b) символ миделя в немецкой литературе

Рис. 1.6. Система координат, рекомендованная DIN 81209-1

Формованная глубина , D — это высота над базовой линией пересечения нижней стороны палубной плиты с бортом судна (см. Рисунок 1.4). При наличии нескольких колод необходимо указать, к какой из них относится глубина.

Расчетная осадка , T — это расстояние по вертикали между верхней частью киля и расчетной летней грузовой маркой, обычно измеряемое в плоскости миделя (см. Рисунок 1.4). Под килем могут выступать выступающие части, например купол гидролокатора военного корабля. Затем необходимо определить крайнюю осадку , то есть расстояние между самой нижней точкой корпуса или надстройки и расчетной линией нагрузки.

У некоторых судов киль не параллелен грузовой марке. Некоторые буксиры и рыболовные суда обладают этой функцией. Для определения сквозняков, связанных с такой ситуацией, обратимся к рисунку 1.3. Проводим вспомогательную линию, удлиняющую киль вперед и назад. Расстояние между пересечением этой вспомогательной линии с задним перпендикуляром и линией нагрузки называется осадкой в ​​кормовой части и отмечается с помощью TA. Точно так же расстояние между линией нагрузки и пересечением вспомогательной линии с передним перпендикуляром называется прямой осадкой и отмечается с помощью TF.Тогда осадка, измеренная в миделе, известна как осадка на миделе , а ее символ — TM. Разница между глубиной и осадкой называется надводным бортом ; в DIN 81209-1 отмечено ф.

Ширина гидросамолета в миделе обозначается как формованная ширина или формованная балка , и мы отмечаем ее как B . Максимальная ширина может быть в другом разделе; для быстрых судов, как правило, на корме миделя. Кроме того, ширина палубы может быть больше ширины фасонной части.

Формованный объем водоизмещения — это объем, заключенный между погруженным формованным корпусом и горизонтальной водоизмещающей поверхностью, определяемой заданной осадкой. Этот том отмечен знаком, который в англоязычной литературе известен как del , а в европейской литературе — как nabla . В английском языке мы должны использовать два слова «подводный корпус» для обозначения части корпуса ниже ватерлинии. Романские языки используют для этого же понятия только одно слово, производное от латинского «carina».Так, по-французски это «карен», а по-каталонски, итальянскому, португальскому, румынскому и испанскому — «карена».

На многих судах палуба имеет поперечный изгиб, что облегчает отвод воды. Расстояние по вертикали между самой низкой и самой высокой точками настила в данном поперечном сечении называется изгибом (см. Рисунок 1.4). Согласно ISO 7460 изгиб измеряется в миллиметрах, а все остальные размеры судов — в метрах. Распространенной практикой является фиксация изгиба миделя на 1/50 ширины этой секции и выравнивание палубы по направлению к ее краям (термин «справедливый» см. В разделе 1.4.3). На большинстве кораблей пересечение поверхности палубы и плоскости симметрии представляет собой изогнутую линию с вогнутостью вверх. Обычно эта линия касается горизонтали, проходящей на высоте, равной глубине судна, D, в мидельном сечении, и проходит вверх по направлению к краям судна; в носовой части он выше. Эта продольная кривизна называется , отклонение и проиллюстрирована на рисунке 1.1. Откос палубы помогает предотвратить проникновение волн и учитывается при установке грузовой марки в соответствии с международными конвенциями.

Puretec Промышленная вода | Что такое обратный осмос?

Обратный осмос — это технология, которая используется для удаления большого количества загрязняющих веществ из воды путем проталкивания воды под давлением через полупроницаемую мембрану.

Эта статья предназначена для аудитории, которая практически не имеет опыта работы с водой обратного осмоса и попытается объяснить основы простыми словами, которые должны дать читателю лучшее общее представление о технологии воды обратного осмоса и ее применениях. .

В этой статье рассматриваются следующие темы:

  1. Общие сведения об осмосе и обратном осмосе Вода
  2. Как работает обратный осмос (RO)?
  3. Какие загрязнения удаляет обратный осмос (RO)?
  4. Расчет производительности и конструкции систем обратного осмоса (RO)
    1. Отказ от соли%
    2. Солевой проход%
    3. Восстановление %
    4. Фактор концентрации
    5. Скорость потока
    6. Баланс массы
  5. Понимание разницы между проходами и ступенями в системе обратного осмоса (RO)
    1. 1 этап против двухступенчатой ​​системы обратного осмоса (RO)
    2. Множество
    3. Система обратного осмоса (RO) с рециркуляцией концентрата
    4. Однопроходные и двухходовые системы обратного осмоса (RO)
  6. Предварительная обработка обратного осмоса (RO)
    1. Обрастание
    2. Масштабирование
    3. Химическая атака
    4. Механическое повреждение
  7. Решения для предварительной обработки обратного осмоса (RO)
    1. Мультимедийная фильтрация
    2. Микрофильтрация
    3. Антискаланты и ингибиторы образования накипи
    4. Умягчение ионным обменом
    5. Бисульфит натрия (SBS) для инъекций
    6. Гранулированный активированный уголь (GAC)
  8. Тенденции производительности обратного осмоса (RO) и нормализация данных
  9. Очистка мембран обратным осмосом (RO)
  10. Резюме

Что такое обратный осмос

Обратный осмос , обычно называемый RO , представляет собой процесс, при котором вы деминерализуете или деионизируете воду, проталкивая ее под давлением через полупроницаемую мембрану обратного осмоса.

Осмос

Чтобы понять цель и процесс обратного осмоса, вы должны сначала понять естественный процесс осмоса осмоса .

Осмос — естественное явление и один из важнейших процессов в природе. Это процесс, при котором более слабый физиологический раствор имеет тенденцию переходить в крепкий физиологический раствор. Примеры осмоса — это когда корни растений поглощают воду из почвы, а наши почки поглощают воду из нашей крови.

Ниже представлена ​​диаграмма, показывающая, как работает осмос. Раствор с меньшей концентрацией будет иметь естественную тенденцию переходить в раствор с более высокой концентрацией. Например, если у вас есть контейнер, полный воды с низкой концентрацией соли, и другой контейнер, полный воды с высокой концентрацией соли, и они разделены полупроницаемой мембраной, тогда вода с более низкой концентрацией соли начнет мигрировать. в сторону емкости с водой с более высокой концентрацией соли.

Полупроницаемая мембрана — это мембрана, которая пропускает одни атомы или молекулы, но не другие. Простой пример — дверь-ширма. Он позволяет молекулам воздуха проходить сквозь него, но не вредителям или чему-либо большему, чем отверстия в дверце экрана. Другой пример — ткань для одежды Gore-tex, содержащая чрезвычайно тонкую пластиковую пленку, в которой вырезаны миллиарды мелких пор. Поры достаточно велики, чтобы пропускать водяной пар, но достаточно малы, чтобы препятствовать прохождению жидкой воды.

Обратный осмос — это процесс обратного осмоса . В то время как осмос происходит естественным образом без потребности в энергии, чтобы обратить процесс осмоса вспять, вам необходимо приложить энергию к более солевому раствору. Мембрана обратного осмоса — это полупроницаемая мембрана, которая позволяет проходить молекулам воды, но не большинству растворенных солей, органических веществ, бактерий и пирогенов. Однако вам необходимо «протолкнуть» воду через мембрану обратного осмоса, применяя давление, превышающее естественное осмотическое давление, чтобы опреснить (деминерализовать или деионизировать) воду в процессе, пропуская чистую воду, удерживая при этом большую часть. загрязняющих веществ.

Ниже представлена ​​диаграмма, описывающая процесс обратного осмоса. Когда к концентрированному раствору прикладывается давление, молекулы воды выталкиваются через полупроницаемую мембрану, и загрязнения не пропускаются.

Как работает обратный осмос?

Обратный осмос работает с использованием насоса высокого давления для увеличения давления на солевой стороне обратного осмоса и проталкивания воды через полупроницаемую обратную мембрану, оставляя почти все (от 95% до 99%) растворенных солей в воде. отклонить поток.Необходимое давление зависит от концентрации соли в исходной воде. Чем более концентрирована исходная вода, тем большее давление требуется для преодоления осмотического давления.

Опресненная вода, которая является деминерализованной или деионизированной, называется пермеатной (или продуктивной) водой. Водяной поток, который несет концентрированные загрязнители, которые не прошли через мембрану обратного осмоса, называется потоком отбракованных (или концентрированных).

Когда исходная вода входит в мембрану обратного осмоса под давлением (давление, достаточное для преодоления осмотического давления), молекулы воды проходят через полупроницаемую мембрану, а соли и другие загрязнители не могут проходить и выводятся через сбросной поток (также известный в виде потока концентрата или рассола), который направляется в канализацию или может быть возвращен в систему подачи питательной воды в некоторых случаях для повторного использования через систему обратного осмоса для экономии воды.Вода, которая проходит через мембрану обратного осмоса, называется пермеатом или водой-продуктом, и обычно из нее удаляется от 95% до 99% растворенных солей.

Важно понимать, что в системе обратного осмоса используется перекрестная фильтрация, а не стандартная фильтрация, при которой загрязнения собираются внутри фильтрующего материала. При перекрестной фильтрации раствор проходит через фильтр или пересекает фильтр с двумя выходами: фильтрованная вода идет в одну сторону, а загрязненная вода идет в другую сторону.Чтобы избежать накопления загрязняющих веществ, фильтрация с поперечным потоком позволяет воде сметать накопившиеся загрязнения, а также обеспечивает достаточную турбулентность для поддержания чистоты поверхности мембраны.

Какие загрязняющие вещества обратный осмос удалит из воды?

Обратный осмос способен удалять до 99% + растворенных солей (ионов), частиц, коллоидов, органических веществ, бактерий и пирогенов из питательной воды (хотя не следует полагаться на систему обратного осмоса для удаления 100% бактерий и вирусы).Мембрана обратного осмоса задерживает загрязнения в зависимости от их размера и заряда. Любое загрязняющее вещество с молекулярной массой более 200, вероятно, отторгается правильно работающей системой обратного осмоса (для сравнения, молекула воды имеет молекулярную массу 18). Точно так же, чем больше ионный заряд загрязнителя, тем более вероятно, что он не сможет пройти через мембрану обратного осмоса. Например, ион натрия имеет только один заряд (одновалентный) и не отклоняется RO мембраной, как, например, кальций, который имеет два заряда.Аналогичным образом, именно поэтому система обратного осмоса не очень хорошо удаляет газы, такие как CO2, потому что они не сильно ионизируются (заряжаются) в растворе и имеют очень низкий молекулярный вес. Поскольку система обратного осмоса не удаляет газы, пермеатная вода может иметь уровень pH немного ниже, чем обычно, в зависимости от уровней CO2 в исходной воде, поскольку CO2 преобразуется в угольную кислоту.

Обратный осмос очень эффективен при очистке солоноватых, поверхностных и грунтовых вод как для больших, так и для малых потоков.Некоторые примеры отраслей, в которых используется вода обратного осмоса, включают фармацевтику, питательную воду для котлов, продукты питания и напитки, отделку металлов и производство полупроводников, и это лишь некоторые из них.

Расчетные характеристики и расчетные характеристики обратного осмоса

Есть несколько расчетов, которые используются для оценки производительности системы обратного осмоса, а также для конструктивных соображений. В системе обратного осмоса есть приборы, которые отображают качество, расход, давление, а иногда и другие данные, такие как температура или часы работы.Чтобы точно измерить производительность системы обратного осмоса, вам потребуются как минимум следующие рабочие параметры:

  • Давление подачи
  • Давление пермеата
  • Давление концентрата
  • Проводимость корма
  • Проводимость пермеата
  • Поток сырья
  • Поток пермеата
  • Температура
  • Отказ от соли%

    Это уравнение показывает, насколько эффективно мембраны обратного осмоса удаляют загрязнения.Он не говорит вам, как работает каждая отдельная мембрана, а скорее как система в целом работает. Хорошо спроектированная система обратного осмоса с правильно функционирующими мембранами обратного осмоса будет отбрасывать от 95% до 99% большинства загрязнителей питательной воды (которые имеют определенный размер и заряд). Вы можете определить, насколько эффективно мембраны обратного осмоса удаляют загрязнения, используя следующее уравнение:

    Отклонение соли% = Электропроводность питательной воды — Электропроводность пермеатной воды × 100
    Электропроводность сырья

    Чем выше отвод соли, тем лучше работает система.Низкое отторжение соли может означать, что мембраны требуют очистки или замены.

    Солевой проход%

    Это просто обратная процедура удаления соли, описанная в предыдущем уравнении. Это количество солей, выраженное в процентах, которые проходят через систему обратного осмоса. Чем ниже солевой канал, тем лучше работает система. Большое количество солей может означать, что мембраны требуют очистки или замены.

    Прохождение соли% = (1 -% отклонения соли)
    Восстановление %

    Процент извлечения — это количество воды, которое «извлекается» как хорошая пермеатная вода.Другой способ представить себе процентное извлечение — это количество воды, которое не отправляется в дренаж в виде концентрата, а собирается как пермеат или вода-продукт. Более высокий процент извлечения означает, что вы отправляете меньше воды в слив в виде концентрата и экономите больше пермеата. Однако, если процент извлечения слишком высок для конструкции обратного осмоса, это может привести к более серьезным проблемам из-за образования накипи и засорения. % Извлечения для системы обратного осмоса устанавливается с помощью программного обеспечения для проектирования с учетом множества факторов, таких как химический состав питательной воды и предварительная обработка обратным осмосом перед системой обратного осмоса.Следовательно, правильный процент извлечения, при котором должен работать RO, зависит от того, для чего он был разработан. Рассчитав процент извлечения, вы можете быстро определить, работает ли система не по назначению. Расчет% извлечения ниже:

    % Извлечение = Скорость потока пермеата (галлонов в минуту) × 100
    Скорость подачи (галлонов в минуту)

    Например, если степень извлечения составляет 75%, это означает, что на каждые 100 галлонов питательной воды, попадающей в систему обратного осмоса, вы получаете 75 галлонов пригодной для использования пермеатной воды и 25 галлонов сточных вод в виде концентрата.Промышленные системы обратного осмоса обычно имеют степень извлечения от 50% до 85% в зависимости от характеристик питательной воды и других проектных соображений.

    Фактор концентрации

    Коэффициент концентрации связан с восстановлением системы обратного осмоса и является важным уравнением при проектировании системы обратного осмоса. Чем больше воды вы извлекаете в виде пермеата (чем выше процент извлечения), тем больше концентрированных солей и загрязняющих веществ вы собираете в потоке концентрата. Это может привести к более высокому потенциалу образования накипи на поверхности мембраны обратного осмоса, когда коэффициент концентрации слишком высок для конструкции системы и состава питательной воды.

    Коэффициент концентрации = 1
    1 — Извлечение%

    Концепция не отличается от котла или градирни. У них обоих есть очищенная вода, выходящая из системы (пар), и в конечном итоге остается концентрированный раствор. По мере увеличения степени концентрации могут быть превышены пределы растворимости и осаждение на поверхности оборудования в виде накипи.

    Например, если ваш поток подачи составляет 100 галлонов в минуту, а поток пермеата составляет 75 галлонов в минуту, то извлечение будет (75/100) x 100 = 75%. Чтобы найти коэффициент концентрации, формула будет 1 ÷ (1-75%) = 4.

    Коэффициент концентрации 4 означает, что вода, поступающая в поток концентрата, будет в 4 раза более концентрированной, чем исходная вода. Если исходная вода в этом примере составляла 500 частей на миллион, тогда поток концентрата был бы 500 x 4 = 2000 частей на миллион.

    Поток
    Gfd = галлонов в минуту пермеата × 1440 мин / день
    Количество элементов RO в системе × площадь каждого элемента RO

    Например, у вас есть следующее:

    Система обратного осмоса производит 75 галлонов пермеата в минуту.У вас есть 3 сосуда обратного осмоса, и каждый сосуд содержит 6 мембран обратного осмоса. Таким образом, у вас всего 3 x 6 = 18 мембран. В системе обратного осмоса используется мембрана Dow Filmtec BW30-365. Этот тип мембраны (или элемента) обратного осмоса имеет площадь поверхности 365 квадратных футов.

    Чтобы найти поток (Gfd):

    Gfd = 75 галлонов в минуту × 1440 мин / день = 108 000
    18 элементов × 365 кв. Футов 6 570

    Поток 16 Гсф.

    Это означает, что 16 галлонов воды проходит через каждый квадратный фут каждой мембраны обратного осмоса в день. Это число может быть хорошим или плохим в зависимости от типа химического состава питательной воды и конструкции системы. Ниже приводится общее практическое правило для диапазонов потоков для различных источников воды, которые можно лучше определить с помощью программного обеспечения для проектирования обратного осмоса. Если бы вы использовали мембраны обратного осмоса Dow Filmtec LE-440i в приведенном выше примере, то поток был бы 14. Поэтому важно учитывать, какой тип мембраны используется, и стараться поддерживать тип мембраны одинаковым во всей системе. .

    Источник питательной воды Gfd
    Сточные воды 5-10
    Морская вода 8–12
    Солоноватоводные поверхностные воды 10-14
    Солоноватая колодезная вода 14-18
    Пермеат обратного осмоса Вода 20-30
    Баланс массы

    Уравнение массового баланса используется для определения того, правильно ли показывает ваш расходомер и приборы контроля качества или требует калибровки.Если ваши приборы не считывают правильно, то собираемые вами данные о производительности бесполезны. Для выполнения расчета массового баланса вам потребуется собрать следующие данные из системы обратного осмоса:

  1. Скорость подачи (галлонов в минуту)
  2. Расход пермеата (галлонов в минуту)
  3. Расход концентрата (галлонов в минуту)
  4. Проводимость сырья (мкСм)
  5. Проводимость пермеата (мкСм)
  6. Концентрат Проводимость (мкСм)

Уравнение баланса массы:

(Поток исходного материала 1 x проводимость исходного материала) = (расход пермеата x проводимость пермеата)
+ (расход концентрата x проводимость концентрата)

1 Поток исходного материала равен потоку пермеата + потоку концентрата

Например, если вы собрали следующие данные из системы обратного осмотра:

Поток пермеата 5 галлонов в минуту
Проводимость сырья 500 мкСм
Проводимость пермеата 10 мкСм
Поток концентрата 2 галлона в минуту
Концентрат Проводимость 1200 мкСм

Тогда уравнение баланса масс будет:

(7 x 500) = (5 x 10) + (2 x 1200)

3,500 ≠ 2,450

Тогда найдите разницу

(разница / сумма) x 100

((3500 — 2450) / (3500 + 2450)) x 100

= 18%

Разница в +/- 5% — это нормально.Обычно достаточно разницы от +/- 5% до 10%. Разница в> +/- 10% недопустима, и требуется калибровка оборудования обратного осмоса, чтобы гарантировать, что вы собираете полезные данные. В приведенном выше примере уравнение баланса массы обратного осмоса выходит за пределы допустимого диапазона и требует внимания.

Система обратного осмоса (RO): понимание разницы между проходами и стадиями в системе обратного осмоса (RO)

Термины этап и этап часто ошибочно принимают за одно и то же в системе обратного осмотра и могут сбивать с толку терминологию оператора обратного осмотра.Важно понимать разницу между 1 и 2 этапами RO и 1 и 2 проходами RO.

Разница между одно- и двухступенчатой ​​системой обратного осмоса

В одноступенчатой ​​системе обратного осмоса питательная вода входит в систему обратного осмоса одним потоком и выходит из системы обратного осмоса в виде концентрата или пермеата.

В двухступенчатой ​​системе концентрат (или отходы) с первой ступени затем становится питательной водой для второй ступени. Пермеатная вода, собираемая с первой ступени, объединяется с пермеатной водой со второй ступени.Дополнительные этапы увеличивают выход из системы.

Множество

В системе обратного осмоса матрица описывает физическое расположение сосудов под давлением в двухступенчатой ​​системе. Сосуды высокого давления содержат мембраны обратного осмоса (обычно в сосуде высокого давления находится от 1 до 6 мембран обратного осмоса). На каждой ступени может быть определенное количество сосудов высокого давления с мембранами обратного осмоса. Затем отбраковка каждой ступени становится исходным потоком для следующей последующей ступени.Двухступенчатая система обратного осмоса, показанная на предыдущей странице, представляет собой массив 2: 1, что означает, что концентрат (или отбраковка) из первых 2 сосудов обратного осмоса подается в следующий 1 сосуд.

Система обратного осмоса с рециркуляцией концентрата

С системой обратного осмоса, которая не может быть установлена ​​должным образом, и химический состав питательной воды позволяет это, можно использовать установку рециркуляции концентрата, в которой часть потока концентрата возвращается обратно в питательную воду на первую ступень, чтобы помочь увеличить восстановление системы.

Однопроходный обратный осмос против двухпроходного обратного осмоса

Подумайте о проходе как об отдельной системе обратного осмоса. Имея это в виду, разница между однопроходной системой обратного осмоса и двухпроходной системой обратного осмоса заключается в том, что при двухпроходной системе обратного осмоса пермеат из первого прохода становится питательной водой для второго прохода (или второго обратного осмоса), что в конечном итоге дает пермеат гораздо более высокого качества, потому что он прошел через две системы обратного осмоса.

Помимо получения пермеата гораздо более высокого качества, система двойного прохода также позволяет удалять газообразный диоксид углерода из пермеата путем нагнетания щелочи между первым и вторым проходами.Использование CO 2 нежелательно, если после обратного осмоса используются слои ионообменной смолы со смешанным слоем. Добавляя щелочь после первого прохода, вы увеличиваете pH пермеата воды первого прохода и превращаете C02 в бикарбонат (HCO3-) и карбонат (CO3-2) для лучшего отвода мембранами обратного осмоса во втором проходе. Это невозможно сделать с помощью однопроходного обратного осмоса, поскольку введение каустика и образующегося карбоната (CO3-2) в присутствии катионов, таких как кальций, вызовет отложение на мембранах обратного осмоса.

Предварительная обработка обратного осмоса

Надлежащая предварительная обработка с использованием как механической, так и химической обработки имеет решающее значение для системы обратного осмоса, чтобы предотвратить загрязнение, образование накипи и дорогостоящий преждевременный выход из строя мембраны обратного осмоса, а также необходимость частой очистки.Ниже приводится краткое изложение общих проблем, с которыми сталкивается система обратного осмоса из-за отсутствия надлежащей предварительной обработки.

Обрастание

Загрязнение происходит, когда на поверхности мембраны накапливаются загрязнения, которые эффективно закупоривают мембрану. В муниципальной питательной воде много загрязнителей, которые не видны человеческому глазу и безвредны для потребления человеком, но достаточно велики, чтобы быстро загрязнить (или закупорить) систему обратного осмоса. Загрязнение обычно происходит в передней части системы обратного осмоса и приводит к более высокому падению давления в системе обратного осмоса и более низкому потоку пермеата.Это приводит к более высоким эксплуатационным расходам и, в конечном итоге, к необходимости очистки или замены мембран обратного осмоса. В конечном итоге засорение до некоторой степени произойдет, учитывая чрезвычайно мелкие поры RO мембраны, независимо от того, насколько эффективен ваш график предварительной обработки и очистки. Однако, имея надлежащую предварительную обработку, вы минимизируете необходимость регулярно решать проблемы, связанные с обрастанием.

Загрязнение может быть вызвано следующими причинами:

  1. Твердые или коллоидные вещества (грязь, ил, глина и т. Д.))
  2. Органические вещества (гуминовые / фульвокислоты и т. Д.)
  3. Микроорганизмы (бактерии и др.). Бактерии представляют собой одну из наиболее распространенных проблем загрязнения, так как мембраны обратного осмоса, используемые сегодня, не переносят дезинфицирующих средств, таких как хлор, и поэтому микроорганизмы часто могут процветать и размножаться на поверхности мембраны. Они могут образовывать биопленки, которые покрывают поверхность мембраны и приводят к сильному загрязнению.
  4. Прорыв фильтрующего материала перед установкой обратного осмоса.В угольных слоях GAC и в слоях умягчителя может образоваться утечка из-под дренажа, и если на месте не будет надлежащей постфильтрации, среда может засорить систему обратного осмоса.

Выполняя аналитические тесты, вы можете определить, имеет ли вода, подаваемая в ваш обратный осмос, высокий потенциал загрязнения. Для предотвращения загрязнения системы обратного осмоса используются методы механической фильтрации. Самыми популярными методами предотвращения загрязнения являются использование мультимедийных фильтров (MMF) или микрофильтрация (MF). В некоторых случаях картриджной фильтрации будет достаточно.

Масштабирование

По мере того, как некоторые растворенные (неорганические) соединения становятся более концентрированными (помните обсуждение коэффициента концентрации), может происходить образование накипи, если эти соединения превышают пределы своей растворимости и осаждаются на поверхности мембраны в виде отложений. Результатом масштабирования являются более высокий перепад давления в системе, более высокий проход соли (меньшее отталкивание соли), низкий поток пермеата и более низкое качество пермеатной воды. Примером общей накипи, которая имеет тенденцию образовываться на мембране обратного осмоса, является карбонат кальция (CaCO3).

Химическая атака

Современные тонкопленочные композитные мембраны не устойчивы к хлору и хлораминам. Окислители, такие как хлор, «прожигают» дыры в порах мембраны и могут нанести непоправимый ущерб. Результатом химического воздействия на мембрану обратного осмоса является более высокий поток пермеата и более высокий проход соли (пермеат более низкого качества). Вот почему рост микроорганизмов на мембранах обратного осмоса имеет тенденцию так легко загрязнять мембраны обратного осмоса, поскольку нет биоцида, препятствующего их росту.

Механическое повреждение

Частью схемы предварительной обработки должны быть водопровод и контроль системы обратного осмоса до и после нее. Если произойдет «жесткий запуск», возможно механическое повреждение мембран. Аналогичным образом, если в системе обратного осмоса слишком большое противодавление, то также может произойти механическое повреждение мембран обратного осмоса. Эти проблемы могут быть решены путем использования двигателей с частотно-регулируемым приводом для запуска насосов высокого давления для систем обратного осмоса и путем установки обратного клапана (ов) и / или предохранительных клапанов для предотвращения чрезмерного обратного давления на установку обратного осмоса, которое может вызвать необратимое повреждение мембраны.

Растворы для предварительной обработки

Ниже приведены некоторые решения по предварительной обработке для систем обратного осмоса, которые могут помочь минимизировать загрязнение, образование накипи и химическое воздействие.

Мультимедийная фильтрация (MMF)

Мультимедийный фильтр используется для предотвращения загрязнения системы обратного осмоса. Мультимедийный фильтр обычно содержит три слоя материала, состоящего из антрацитового угля, песка и граната, с поддерживающим слоем из гравия на дне.Эти носители лучше всего подходят из-за различий в размере и плотности. Более крупный (но более легкий) антрацитовый уголь будет наверху, а более тяжелый (но меньший) гранат останется внизу. Расположение фильтрующего материала позволяет удалять самые крупные частицы грязи в верхней части слоя материала, при этом более мелкие частицы грязи задерживаются все глубже и глубже в среде. Это позволяет всему слою действовать как фильтр, что позволяет значительно увеличить время работы фильтра между обратной промывкой и более эффективным удалением твердых частиц.

Хорошо управляемый мультимедийный фильтр может удалять частицы размером до 15-20 микрон. Мультимедийный фильтр, в котором используется добавка коагулянта (который заставляет крошечные частицы соединяться вместе с образованием частиц, достаточно крупных для фильтрации), может удалять частицы размером до 5-10 микрон. Для сравнения: ширина человеческого волоса составляет около 50 микрон.

Мультимедийный фильтр рекомендуется, когда значение индекса плотности ила (SDI) больше 3 или когда мутность больше 0.2 NTU. Точного правила нет, но следует соблюдать приведенные выше рекомендации, чтобы предотвратить преждевременное загрязнение мембран обратного осмоса.

Важно установить картриджный фильтр 5 микрон непосредственно после блока MMF на тот случай, если нижний дренаж MMF выйдет из строя. Это предотвратит повреждение насосов, расположенных ниже по потоку, и засорение системы обратного осмоса MMF.

Микрофильтрация (MF)

Микрофильтрация (MF) эффективна при удалении коллоидных и бактериальных веществ и имеет размер пор всего 0.1-10 мкм. Микрофильтрация помогает снизить вероятность загрязнения установки обратного осмоса. Конфигурация мембраны может быть разной у разных производителей, но чаще всего используется тип «полое волокно». Обычно вода перекачивается с внешней стороны волокон, а чистая вода собирается с внутренней стороны волокон. Мембраны для микрофильтрации, используемые в системах питьевой воды, обычно работают в «тупиковом» потоке. В тупиковом потоке вся вода, подаваемая на мембрану, фильтруется через мембрану.Образуется осадок на фильтре, который необходимо периодически отмывать от поверхности мембраны. Степень извлечения обычно превышает 90 процентов для источников питательной воды, которые имеют довольно высокое качество и низкую мутность исходных материалов.

Антискаланты и ингибиторы образования накипи

Антискаланты и ингибиторы образования накипи, как следует из их названия, представляют собой химические вещества, которые можно добавлять в питательную воду перед установкой обратного осмоса, чтобы помочь снизить потенциал образования накипи в питательной воде. Антискаланты и ингибиторы образования солей увеличивают пределы растворимости проблемных неорганических соединений.Увеличивая пределы растворимости, вы можете концентрировать соли дальше, чем это было бы возможно в противном случае, и, следовательно, достичь более высокой скорости извлечения и работать с более высоким коэффициентом концентрации. Антискаланты и ингибиторы образования накипи препятствуют образованию накипи и росту кристаллов. Выбор антискаланта или ингибитора образования накипи и правильная дозировка зависят от химического состава питательной воды и конструкции системы обратного осмоса.

Умягчение ионным обменом

Смягчитель воды может использоваться для предотвращения образования накипи в системе обратного осмоса путем обмена ионов, образующих накипь, на ионы, не образующие накипи.Как и в случае с блоком MMF, важно установить картриджный фильтр 5 микрон непосредственно после устройства для смягчения воды на тот случай, если нижний дренаж устройства для смягчения воды выйдет из строя.

Бисульфит натрия (SBS) для инъекций

Добавляя бисульфит натрия (SBS или SMBS), который является восстановителем, в поток воды перед обратным осмотром в соответствующей дозе, вы можете удалить остаточный хлор.

Гранулированный активированный уголь (GAC)

GAC используется как для удаления из воды органических компонентов, так и остаточных дезинфицирующих средств (таких как хлор и хлорамины).Носители GAC изготавливаются из угля, ореховой скорлупы или дерева. Активированный уголь удаляет остаточный хлор и хлорамины с помощью химической реакции, которая включает перенос электронов с поверхности GAC на остаточный хлор или хлорамины. Хлор или хлорамины превращаются в хлорид-ион, который больше не является окислителем.

Недостатком использования GAC перед установкой обратного осмоса является то, что GAC быстро удаляет хлор в самом верху слоя GAC. Это оставит остаток слоя GAC без какого-либо биоцида для уничтожения микроорганизмов.Слой GAC будет поглощать органические вещества по всему слою, которые являются потенциальной пищей для бактерий, поэтому в конечном итоге слой GAC может стать питательной средой для роста бактерий, которые могут легко перейти к мембранам обратного осмоса. Аналогичным образом, слой GAC может производить очень маленькие углеродные частицы при некоторых обстоятельствах, которые могут привести к загрязнению RO.

Анализ тенденций и нормализация данных RO

Мембраны обратного осмоса являются сердцем системы обратного осмоса, и необходимо собрать определенные данные, чтобы определить состояние мембран обратного осмоса.Эти точки данных включают давление в системе, потоки, качество и температуру. Температура воды прямо пропорциональна давлению. По мере снижения температуры воды она становится более вязкой, и поток пермеата обратного осмоса будет падать, поскольку для проталкивания воды через мембрану требуется большее давление. Аналогичным образом, когда температура воды увеличивается, поток пермеата обратного осмоса увеличивается. В результате, данные о производительности системы обратного осмоса должны быть нормализованы, чтобы изменения потока не интерпретировались как аномальные при отсутствии проблем.Нормализованные потоки, давления и удаление солей должны быть рассчитаны, построены в виде графика и сравнены с исходными данными (когда RO был введен в эксплуатацию или после того, как мембраны были очищены или заменены), чтобы помочь устранить любые проблемы, а также определить, когда чистить или проверять мембраны на предмет выявления неисправностей. повреждать. Нормализация данных помогает отобразить истинную производительность мембран обратного осмоса. Как правило, когда нормализованное изменение составляет +/- 15% от исходных данных, вам необходимо принять меры. Если вы не следуете этому правилу, то очистка мембран обратного осмоса может оказаться не очень эффективной для приведения мембран к почти новым характеристикам.

Очистка мембраны обратного осмоса

Мембраны обратного осмоса

неизбежно потребуют периодической очистки от 1 до 4 раз в год в зависимости от качества питательной воды. Как правило, если нормализованное падение давления или нормализованное прохождение соли увеличилось на 15%, то пора очистить мембраны обратного осмоса. Если нормализованный поток пермеата снизился на 15%, то также пора очистить мембраны обратного осмоса. Вы можете очистить мембраны обратного осмоса на месте или попросить их удалить из системы обратного осмоса и очистить за пределами объекта в сервисной компании, которая специализируется на этой услуге.Было доказано, что очистка мембран за пределами предприятия более эффективна для обеспечения лучшей очистки, чем очистка с помощью салазок на месте.

Очистка мембраны

RO включает очистители с низким и высоким pH для удаления загрязнений с мембраны. Накипь устраняется с помощью очистителей с низким pH и органических веществ, коллоидные и биообрастающие вещества обрабатываются очистителем с высоким pH. Очистка мембран обратного осмоса — это не только использование соответствующих химикатов. Есть много других факторов, таких как потоки, температура и качество воды, правильно спроектированные и рассчитанные на уборочные устройства и многие другие факторы, которые должна учитывать опытная сервисная группа, чтобы должным образом очистить мембраны обратного осмоса.


Обратный осмос: Резюме

Обратный осмос — это эффективная и проверенная технология производства воды, которая подходит для многих промышленных применений, требующих деминерализованной или деионизированной воды. Дальнейшая постобработка после системы обратного осмоса, такая как деионизация смешанного слоя, может повысить качество пермеата обратного осмоса и сделать его пригодным для самых требовательных применений. Правильная предварительная обработка и мониторинг системы обратного осмоса имеют решающее значение для предотвращения дорогостоящего ремонта и внепланового обслуживания.При правильной конструкции системы, программе технического обслуживания и квалифицированной сервисной поддержке ваша система обратного осмоса должна обеспечивать долгие годы использования воды высокой чистоты.

Все, что вы хотели знать о предварительных расчетах обследования

Вы видели мост для взвешивания грузовиков? Вы знаете, как это работает?

Он взвешивает собственный вес грузовика, а затем вес груза в снаряженном состоянии. Разница заключается в весе груза на этом грузовике.

При осмотре скважины используется аналогичный принцип для измерения груза, загруженного на борт судов.

При осадке мы измеряем начальный вес (водоизмещение) судна и измеряем окончательный вес (водоизмещение) судна после погрузки. Разница плюс весь вынутый вес (например, балласт) и будет загруженным грузом.

Единственная разница между измерением веса грузовика и корабля заключается в том, что в дальнейшем расчет не так прост.

Итак, в этом посте я расскажу о том, как приступить к измерению количества груза с помощью драфта.

1. Зачем нужна предварительная анкета?

На танкерах легко измерить количество загруженного груза. Мы знаем плотность груза и знаем объем. Легче узнать вес загруженного груза.

Но с такими грузами, как уголь, мы не можем измерить вес, просто измерив высоту трюма, в который загружен груз.

Это связано с тем, что в отличие от жидкостей твердые грузы не принимают форму трюма.

Расчет загруженности груза с осадкой — наиболее подходящий способ.

Но не только твердые грузы. Иногда приходится измерять количество жидкостей в грузе по драфтовому осмотру. Одним из таких грузов являются молласы, загружаемые на танкеры-химовозы.

В этом грузе есть воздух, поэтому плотность этого груза неодинакова. Расчет веса других жидкостей даст неправильное количество. Черновик опроса — тоже ответ на этот вопрос.

Итак, давайте посмотрим, как нам нужно проводить предварительное обследование.

2. Основы предварительного опроса

При расчетах драфта все, что мы хотим знать, — это разница в весе прибытия (водоизмещение) судна и отходе (водоизмещение).

Допустим, у нас есть эти цифры

По прибытии

Водоизмещение: 20000 т

Груз: 0

Балласт: 6000 т

Другой вес: 1000 т

При выезде

Водоизмещение: 50000 т

Груз: ???

Балласт: 500 т

Другой вес: 1000 т

Разница в водоизмещении составляет 30000 т. Из них снято 5500 т балласта и загружен груз в порту.

Знать количество загруженного груза — 35500 т. — несложный расчет.

В этом простом вычислении нетрудно узнать балласт и топливо на борту. Что нам нужно знать, так это водоизмещение судна по прибытии и после завершения погрузки.

Как только мы это узнаем, мы сможем узнать количество груза. Самый простой способ рассчитать водоизмещение судна — это записать осадку судна и найти водоизмещение для этой осадки в буклете по дифференту и остойчивости.

Это самый простой способ сказать это, но есть несколько исправлений, которые мы обсудим.

3. Осадка судна

Для судна две осадки.

  • Осадка на носовом и кормовом перпендикулярах и на миделе этих двух. Эта осадка указана в буклете по дифференту и остойчивости судна.
  • Осадки при фактической осадке Маркировка нанесена на борт судна.

Итак, чтобы получить смещение из буклета по дифференту и устойчивости, мы должны получить уклоны по перпендикулярам.

То, что мы получим от визуальных чертежей, в большинстве случаев не будет перпендикулярами.

Допустим, у нас есть следующий визуальный черновик. При расчете чернового обследования мы называем визуальные черновики «Явными черновиками».

Итак, допустим, что среднее значение обеих сторон кажущейся осадки равно

.

Вперед = 6,43 м

На корме = 8,53 м

Мидель = 7,42 м

Кажущийся обрез = 2,1 м

Как я уже сказал, нам нужно эти сквозняки довести до перпендикуляров.

Формула коррекции чертежей визуальных элементов для приведения их к перпендикулярам:

Вы найдете эти расстояния в книге по дифференту и остойчивости корабля. Взгляните на эти исправления для одного из кораблей.

Как видим, расстояние от носового перпендикуляра до отметки осадки вперед составляет 9,95 метра.

Таким образом, поправка к прямой осадке будет 9,95 x 2,10 / 155. Это будет равно 0,135 метра.Поскольку носовой перпендикуляр находится впереди маркирования осадки, и у нас есть дифферент кормы, эта поправка будет отрицательной.

То же самое для видимого дифферента 2,10 метра, поправка на кажущуюся осадку составляет


Таким образом, осадки на переднем и заднем перпендикулярах и на миделе будут 6,295 м / 8,653 м / 7,451 м соответственно.

В идеале, теперь мы должны взять осадку на миделе (в данном случае 7,451 м) и найти смещение в буклете по дифференту и остойчивости.

Но в этих черновиках могут быть ошибки, и мы должны убедиться, что черновик правильный.Эта ошибка могла быть

  • Ошибки при чтении нескольких визуальных черновиков
  • Ошибки из-за провисания или провисания судна

Чтобы свести к минимуму эти ошибки, мы дорабатываем осадку судна с помощью средств осадки. Это также называется средней осадкой за квартал.


Средней мерой считается точная осадка судна на миделе. Это осадка, которую нам нужно указать в буклете по дифференту и остойчивости.

Ниже приведена средняя осадка для нашего примера.

4. Расчет водоизмещения корабля

Теперь, когда мы знаем осадку корабля, мы можем открыть буклет по дифференту и остойчивости и проверить водоизмещение для этой осадки.

Нам может потребоваться интерполировать, чтобы получить точное смещение.

Вот соответствующая страница буклета по дифференту и остойчивости для этого корабля.

Таким образом, водоизмещение для нашей осадки 7,45675 м будет 30702,28.

Получено водоизмещение для действительной осадки -го судна.Но поправок к этому смещению будет немного. Посмотрим, что это такое.

5. Коррекция 1-го трима

Осадка и водоизмещение, которые мы получили до сих пор, представляют собой среднее значение кормового и носового перпендикуляров.

Согласно принципу Архимеда, плавучий корабль вытесняет воду, равную его собственному весу. И корабль плывет в центре плавучести. Таким образом, правильное смещение — это смещение, соответствующее осадке в центре плавучести, а не средней осадке.

Поправка, применяемая к водоизмещению при средней осадке, чтобы привести его к водоизмещению в центре плавучести, называется «поправкой на 1-й дифферент».

Формула для коррекции 1-го дифферента:

Если вы хотите узнать, как появилась эта формула, посмотрите это видео

Поскольку нам нужны значения TPC и LCF для расчета коррекции 1-го дифферента, откройте буклет «Триммер и остойчивость» и найдите эти значения для осадки судна.И снова нам нужно выполнить интерполяцию, чтобы получить точные значения.

Теперь давайте рассчитаем 1-ю коррекцию дифферента для нашего примера.

В данном случае оно составляет 65 Тл, но в других ситуациях оно может иметь большее значение. Эту 1-ю коррекцию обрезки нам нужно добавить к смещению, которое мы получили ранее.

Знак 1-й коррекции дифферента

Найти это не так уж и сложно. У нас есть осадка на миделе, и мы применяем поправку для изменения осадки, потому что LCF не находится на миделе.

Теперь предположим, что судно имеет дифферент на корму, а LCF находится на корме миделя. Какой драфт будет больше? Тот, что читают в LCG или на миделе?

Вы правы !!! Драфт на LCF будет больше. В этом случае необходимо добавить поправку к полученному водоизмещению на миделе.

Итак, чтобы увидеть знак коррекции 1-го дифферента, все, что нам нужно увидеть, — это расположение LCF по отношению к миделю.

Итак, чтобы увидеть знак коррекции 1-го дифферента, все, что нам нужно увидеть, — это расположение LCF по отношению к миделю.Затем с помощью чистой логики мы сможем выяснить, нужно ли нам прибавить это исправление или вычесть.

6. Коррекция 2-го дифферента

Теперь есть еще одно исправление. Первая поправка на дифферент произошла из-за того, что LCF не находился на миделе. Если бы LCF находился на миделе, коррекции 1-го дифферента не было бы.

Расстояние LCF от миделя указано в буклете по дифференту и остойчивости. Для гидростатических характеристик некоторых судов значение LCF находится в нулевом состоянии дифферента.Например, см. Ниже

Теперь, если судно будет дифферентовано, положение LCF немного изменится из-за изменения водной плоскости корабля.

Коррекция 2-го дифферента учитывает это изменение положения LCF из-за дифферента судна.

Формула для второй коррекции дифферента:

Чтобы получить значение Dm-Dz, получите значение MCTC для (средняя осадка +50 см) и (средняя осадка-50 см). Разница между этими двумя значениями MCTC и будет значением Dm-Dz.

При этом значении Dm-Dz мы получим 2-ю коррекцию дифферента как 35 T.

Вторая коррекция подстройки всегда положительная.

Но посмотрите на гидросатические характеристики судна, с которого я взял данные. Значения LCF приведены для разных тримов.

Мы можем интерполировать, чтобы получить LCF для фактического дифферента судна. В этом случае 2-я поправка на дифферент не применяется.

7. Окончательное смещение

Как только у нас есть 1-я поправка на дифферент и 2-я поправка на дифферент, нам нужно применить их к водоизмещению судна.

Таким образом, фактическое водоизмещение по отношению к осадке на LCF будет

.

Водоизмещение на миделе + коррекция 1-го дифферента + поправка 2-го дифферента

В нашем примере это будет 30702,28 + 65 +0 = 30802,28 T

8. Поправка на плотность

Теперь у нас есть водоизмещение для средней четверти осадки. К этому смещению мы применили 1-ю коррекцию дифферента и 2-ю поправку на дифферент.

Теперь у нас есть фактическое водоизмещение судна. Но это смещение в плотности соленой воды 1.025, так как в большинстве гидростатических таблиц есть данные для этой плотности.

Теперь, если плотность воды вокруг судна отличается от 1,025, смещение судна изменится.

Почему? По принципу Архимеда корабль вытесняет воду равной своему весу. Если плотность воды больше, корабль будет вытеснять меньший объем воды (меньшая осадка). А если плотность воды меньше, потребуется вытеснить больший объем воды (большую осадку), чтобы иметь такой же вес, как и у самого корабля.

Для черновой съемки нам необходимо измерить плотность воды в доке непосредственно перед или после прочтения визуальных черновиков. Плотность измеряется ареометром при осадке с отбором пробы воды из дока вокруг судна.

Плотность воды в доке меняется с глубиной. Поэтому важно знать, на какой глубине нарисован образец. Многие берут пробу с глубины, составляющей половину осадки судна. Другие предпочитают отбирать пробу с помощью аварийного пожарного насоса.

Теперь предположим, что мы измерили плотность и у нас плотность воды в доке равна 1.01

Итак, как исправить смещение, которое мы рассчитали до сих пор для плотности?

Таким образом, в нашем примере это будет 30802,28 x 1,01 / 1,025. Это будет равно 30351,51.

9. Количество груза от начального и конечного водоизмещения

Помимо расчета водоизмещения, нам необходимо знать существующие веса на судне.

Например, нам необходимо знать точный вес балласта, мазута, смазочного масла, пресной воды и т. Д. На борту по прибытии.Это не сложно узнать. Но есть несколько передовых практик.

Во-первых, легче измерить количество, если резервуар полностью или полностью пуст. Это также устраняет двусмысленность и ошибку измерения.

Во-вторых, судно не должно опускаться головой (отрицательный дифферент). Это потому, что это приводит к неоднозначности фактического количества балласта в танке.

В-третьих, поскольку нам нужно знать вес балласта, мы должны знать плотность воды в балласте.Мы узнаем объем из таблицы зондирования, и умножив его на плотность, мы получим вес в каждой балластной цистерне.

В-четвертых, нам нужно измерить и измерить каждое пространство на корабле, а не предполагать, что оно пустое. Например, если есть какие-то пустые пространства, мы должны также озвучить эти пространства.

Итак, теперь мы узнаем, что способствует приходу смещения корабля.

Водоизмещение при прибытии = Легкий вес судна + Балласт + Топливо + Пресная вода + Смазочное масло + Константы

И среди этого мы знаем количество балласта, топлива, смазочного масла и пресной воды.

Нам нужно повторить этот расчет и измерение всех пространств после завершения загрузки.

Водоизмещение при отправлении = Груз + Легкий вес судна + Балласт + Топливо + Пресная вода + Смазочное масло + Константы

Легкость корабля и константы останутся прежними, поэтому это не имеет значения. Прибытие и отъезд смещения мы узнаем из драфта. Все остальные веса мы узнаем путем зондирования и измерения. Единственное известное — это загруженный груз. Знать количество груза — простая математика.

10. Расчет констант по прибытии

Расчет констант на самом деле не требуется, если наша цель — узнать только вес загруженного груза. Это потому, что количество констант не изменится.

Но вычисление констант по прибытии — это хорошая практика. Это дает четкое представление о правильности расчета. Например, предположим, что мы знаем, что постоянные будут в диапазоне от 200 до 300 тонн.

Если первоначальные расчеты дают слишком высокие или слишком низкие константы, мы знаем, что где-то что-то не так.

Иногда мы можем получить отрицательные константы. Это будет означать, что мы сделали какую-то ошибку, и мы должны ее найти и исправить. Возможно, у нас неправильные осадки, неправильные зондирования и т. Д. Что бы это ни было, мы должны исправить это до начала загрузки.

Заключение

Драфт сюрвей широко используется для обмера грузов. Это приемлемый способ измерения количества груза.

Однако расчет требует практики. Иногда это может сбивать с толку моряков, впервые использующих проект освидетельствования.Это может привести к ошибкам в расчетах и ​​претензиям на груз.

Мы должны знать основы черновой съемки. Как только мы узнаем, что черновик опроса не будет выглядеть так уж сложно.

Обогрев с помощью змеевиков и рубашек

Другие конфигурации паровых змеевиков

Конструкция и расположение парового змеевика будут зависеть от нагреваемой технологической жидкости. Когда технологическая жидкость, которая должна быть нагрета, представляет собой коррозионно-активный раствор, обычно рекомендуется, чтобы входные и выходные соединения змеевика находились над кромкой резервуара, поскольку обычно не рекомендуется просверливать коррозионно-стойкие футеровки на стороне резервуара.Это гарантирует отсутствие слабых мест в футеровке резервуара, где существует риск утечки агрессивных жидкостей. В этих случаях сам змеевик также может быть изготовлен из коррозионно-стойкого материала, такого как покрытая свинцом сталь или медь, или сплавов, таких как титан.

Однако там, где нет опасности коррозии, следует избегать подъемов над конструкцией резервуара, а соединения для входа и выхода пара могут проходить через резервуар. Наличие любого подъемника приведет к переувлажнению части длины змеевика и, возможно, к гидроударам, шуму и утечкам из трубопроводов.

Змеевики для нагрева пара обычно должны иметь постепенное опускание от входа к выходу, чтобы конденсат стекал к выходу и не собирался на дне теплообменника.

Если подъемник неизбежен, он должен быть спроектирован таким образом, чтобы в его нижней части было уплотнение и погружная труба с малым внутренним диаметром, как показано на рисунке 2.10.2.

Конструкция уплотнения позволяет небольшому количеству конденсата собираться в качестве водяного затвора и предотвращает образование паровой пробки.Без этого уплотнения пар может проходить через конденсат, скапливающийся в нижней части трубы, и закрывать конденсатоотводчик в верхней части стояка.

Уровень конденсата тогда поднимется и образует временную гидрозатворную перегородку, блокирующую пар между дном стояка и конденсатоотводчиком. Конденсатоотводчик остается закрытым до тех пор, пока заблокированный пар не сконденсируется, в течение которого змеевик продолжает заболачиваться.

Когда запертый пар конденсируется и конденсатоотводчик открывается, немного воды выходит вверх по стояку.Как только гидрозатвор сломан, пар войдет в поднимающуюся трубу и закроет уловитель, а разорванный столб воды снова упадет, чтобы лечь на дно нагревательного змеевика.

Погружная труба с малым внутренним диаметром позволяет очень небольшому количеству пара оставаться в стояке. Он позволяет легко поддерживать водяной столб без образования пузырьков пара через него, обеспечивая постоянный и непрерывный поток конденсата к выпускному отверстию.

Когда уплотнение окончательно сломано, меньший объем воды вернется в нагревательный змеевик, чем при неограниченном стояке большого диаметра, но, поскольку устройство водяного затвора требует меньшего объема конденсата для образования водяного затвора, он немедленно повторно форма.

Если в процессе погружаются предметы в жидкость, может быть неудобно устанавливать змеевик на дне резервуара — он может быть поврежден объектами, погруженными в раствор.
Кроме того, во время определенных процессов на дне резервуара будут оседать тяжелые отложения, которые могут быстро покрыть поверхность нагрева, препятствуя передаче тепла.

По этим причинам катушки с боковой подвеской часто используются в гальванической промышленности. В таких случаях змеевик или пластинчатые змеевики располагаются на боковой стороне резервуара, как показано на рисунке 2.10.3. Эти змеевики также должны иметь опускание на дно с гидрозатвором и погружной трубкой с малым внутренним диаметром. Преимущество такой конструкции состоит в том, что ее часто легче устанавливать, а также легче снимать для периодической очистки, если это необходимо.

Если предметы должны быть погружены в резервуар, может оказаться невозможным использовать какой-либо тип мешалки для создания принудительной конвекции и предотвращения температурных градиентов, возникающих в резервуаре. Независимо от того, используются ли нижние или боковые змеевики, важно, чтобы они были расположены с достаточным охватом, чтобы тепло распределялось равномерно по всей массе жидкости.

Диаметр змеевика должен обеспечивать достаточную длину змеевика для хорошего распределения. Короткая длина змеевика при большом диаметре может не обеспечить адекватного распределения температуры. Однако на очень длинной непрерывной длине змеевика может возникать температурный градиент из-за перепада давления от конца к концу, что приводит к неравномерному нагреву жидкости.

В то время как следующие два заголовка, «Определение размера регулирующего клапана» и «Устройство для удаления конденсата» включены в этот модуль, новому читателю следует обратиться к более поздним разделам «Блоки и модули» в Учебном центре для получения полной и исчерпывающей информации, прежде чем пытаться определить размер. и подбор оборудования.

Котлы и необогреваемые сосуды под давлением

A. Сфера действия Закона Пенсильвании о котлах и необожженных сосудах высокого давления

Б. Требования к установке котла (если он не чугунный)

C. Требования к установке котла (если он чугунный)

D. Требования к установке необожженного сосуда под давлением

E. Периодические проверки котлов или сосудов под давлением

F. Ремонт / модификация существующих котлов или сосудов под давлением

Г.Требования к отчетности об авариях

H. Комиссия по инспектированию котлов Пенсильвании

I. Вопросы

J. Forms (все формы котельных)

K. График сборов

L. Закон и правила о котлах

A. Сфера действия Закона штата Пенсильвания о котлах и необожженных сосудах высокого давления

  • Закон штата Пенсильвания о котлах и необжигаемых сосудах высокого давления и его нормативные акты требуют от Министерства труда и промышленности:
  • Одобрить установку или перемещение всех котлов и необожженных сосудов под давлением.
  • Периодически проверяйте эти устройства.
  • Выдать полномочия для всех лиц, проверяющих эти устройства.

Правоприменение осуществляется персоналом Котельного отдела Департамента (или уполномоченными страховыми инспекторами).

ИЗБЕГАЮТ ОТ ПРОВЕРКИ КОТЕЛЬНОГО ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ:

  1. Котельные в одноквартирном доме (если бизнес не находится в доме) или в многоквартирных домах с четырьмя (4) или меньшим количеством жилых единиц.
  2. Котельные в сельскохозяйственных зданиях, используемых для ведения сельского хозяйства (сюда не входят хозяйственные постройки, в которых осуществляется продажа или где может производиться переработка сельскохозяйственной продукции).
  3. Котлы или необожженные сосуды под давлением, принадлежащие и эксплуатируемые федеральным правительством.
  4. Накопительные водонагреватели и проточные водонагреватели, когда не превышено ни одно из следующих ограничений:
    • Подвод тепла 200 000 БТЕ в час.
    • Температура воды 210 ° F.
    • Номинальная емкость для воды 120 галлонов.
  5. Сосуды под давлением, не работающие с огнем, используемые для транспортировки сжатых газов, если они сконструированы и эксплуатируются в соответствии со спецификациями и правилами Министерства транспорта США.
  6. Воздушные баллоны, расположенные на транспортных средствах, работающих в соответствии с правилами и положениями других агентств Содружества, и используемые для перевозки пассажиров или грузов.
  7. Воздушные баллоны устанавливаются на полосе отчуждения железных дорог и используются непосредственно в стрелочных переводах и сигналах под федеральной юрисдикцией или юрисдикцией Содружества.
  8. Сосуды под давлением без огневого подогрева, имеющие внутреннее или внешнее рабочее давление, не превышающее 15 фунтов на квадратный дюйм, без ограничений по размеру, если они оснащены утвержденными предохранительными устройствами.
  9. Сосуды под давлением без огневого топлива, которые не превышают следующих пределов объема и давления (это не относится к контейнерам для сжиженного нефтяного газа):
    • Объем 5 кубических футов и расчетное давление 250 фунтов на квадратный дюйм.
    • Объем 3 кубических фута и расчетное давление 350 фунтов на квадратный дюйм
    • Объем от 1 до 1 1/2 кубических футов и расчетное давление 600 фунтов на квадратный дюйм.
  10. Сосуды под давлением без огневого топлива, имеющие внутренний диаметр не более 6 дюймов, без ограничений по длине или давлению сосуда.
  11. Необжигаемые сосуды под давлением с номинальной вместимостью до 120 галлонов воды, содержащие воду под давлением, включая те, которые содержат воздух, который находится в ловушке в системе, сжатие которой служит только подушкой.
  12. Фильтры и умягчители с номинальной емкостью по содержанию воды не более 120 галлонов и давлением, не превышающим 100 фунтов на квадратный дюйм при температуре окружающей среды.
  13. Теплообменники кондиционеров (чиллеры) с расчетным давлением не более 300 фунтов на квадратный дюйм и температурой воды не более 210 ° F.

Примечание: Работы, не подпадающие под действие закона Пенсильвании о котлах, могут подпадать под требования Единого строительного кодекса (UCC) — проконсультируйтесь с уполномоченным должностным лицом строительных норм.

B. Требования к котельным установкам (если они изготовлены не из чугуна)

  1. Водонагреватели с питьевой водой, емкость которых превышает 120 галлонов, или 200 000 британских тепловых единиц, требуют проверки, но не требуют заполнения форм заявки или сборов, упомянутых ниже.Если водонагреватель для питьевой воды сконструирован в соответствии с нормами ASME и будет соответствовать требованиям норм (минимум 18 дюймов спереди, сзади и с обеих сторон и 30 дюймов перед крышкой люка, если применимо, то агрегат может быть установлен без получения разрешение от бойлерного отдела. Чтобы уведомить вашего местного инспектора и организовать осмотр вашего водонагревателя для питьевой воды, напишите в котельное подразделение по адресу [email protected] или позвоните в котельное подразделение (717-214-4319).
  2. Если котел соответствует требованиям норм (минимум 30 дюймов спереди, сзади и с обеих сторон и 72 дюйма над головой) , выполните следующие действия:
    • Отправьте полностью заполненную копию Форма НАМЕРЕНИЯ УСТАНОВКИ КОТЛА (ЛИБИ-302) для каждой установки .
      Обязательно обратите внимание на следующее:

      Если агрегат представляет собой котел, который будет перемещен, вы также должны предоставить копию РАЗРЕШЕНИЕ НА ПЕРЕМЕЩЕНИЕ КОТЛА ИЛИ БЕСПРОВОДНОГО СОСУДА ДАВЛЕНИЯ (LIBI-301) форма с намерением установить форму.
      Если устройство новое и было изготовлено в соответствии с кодом ASME, вы должны приложить копию Отчет с данными производителя с вашего предложения.

    • Оплата чеком или денежным переводом на имя Содружество Пенсильвании .Щелкните здесь, чтобы увидеть расценки.

      Примечание: При отправке бланков намерений для двух котлов общая сумма платежа вдвое превышает сумму, указанную в таблице сборов. Если требуется разрешение на установку трех котлов в одной котельной, общая сумма платежа будет утроена по сравнению с суммой, указанной в таблице.

    • Отправьте эти предметы по почте:
      PA Департамент труда и промышленности
      Boiler Division
      651 Boas Street, Room 1606
      Harrisburg, PA 17121

      После утверждения котельное подразделение отправит заявителю копию формы НАМЕРЕНИЕ УСТАНОВКИ КОТЛА с разрешением на установку агрегата, указанным на копии.В форме также будет указано имя государственного инспектора и номер телефона, по которому можно позвонить для заключительной проверки. (Заказанный страховой инспектор также может провести необходимую проверку.)

      После проверки и утверждения установки котел можно вводить в эксплуатацию. Котельное подразделение выдает Свидетельство о эксплуатации после получения отчета инспектора и после отправки счета-фактуры на оплату ежегодного сбора за сертификат и сбора за проверку. Копия этого сертификата должна быть размещена на видном месте в котельной.

  3. Если котел не соответствует требованиям норм (минимум 30 дюймов спереди, сзади и с обеих сторон и 72 дюйма над головой), выполните следующие действия:
    • Предоставьте три комплекта планов установки, нарисованных на бумаге. размером не менее 18 x 24 дюйма и масштабом не менее «= 1 ‘. На них должен быть показан план этажа со всеми объектами в котельной. Также требуется вид сверху, показывающий отверстие и дымовую трубу, если минимальный зазор над головой (72 дюйма) не может быть удовлетворен.
    • Отправьте платеж чеком или денежным переводом на адрес Содружество Пенсильвании для каждого котла. Щелкните здесь, чтобы увидеть расценки.

      Примечание: При отправке бланков намерений для двух котлов общая сумма платежа вдвое превышает сумму, указанную в таблице сборов. Если требуется одобрение трех (3) или более котлов в одной котельной, общая сумма платежа будет утроена по сравнению с суммой, указанной в таблице сборов.

    • Отправьте одну копию ЗАПРОС НА РАЗНИЦУ КОТЛА ОБРАЩЕНИЕ В ПРОМЫШЛЕННЫЙ СОВЕТ (LIBI-303). Обратите внимание, что для каждого котла, требующего отклонения, необходимо подавать отдельный запрос.
    • Внести платеж через отдельный чек или денежный перевод, выписанный на Содружество Пенсильвании для этого запроса Промышленного совета.
    • Отправьте эти предметы по адресу:
      PA Департамент труда и промышленности
      Boiler Division
      651 Boas Street, Room 1606
      Harrisburg, PA 17121

Если Промышленный совет предоставит запрошенное отклонение, Котельное подразделение выдаст «Письмо с планом», подтверждающее установку, вместе с копией одобрения Industrial Board Variance и двумя наборами планов.В письме об утверждении плана будет указано имя и номер телефона инспектора котельного отделения, которого следует вызвать для проверки установки котла. (Наемный страховой инспектор также может выполнить необходимую проверку.)

Письмо с планом, отклонение от промышленного совета и один комплект планов должны постоянно храниться в доступном месте в котельной.

После проверки и утверждения установки котел можно вводить в эксплуатацию. Котельное подразделение выдаст Сертификат эксплуатации после получения отчета нашего инспектора о проверке и после отправки счета-фактуры на оплату годового сбора за сертификат и сбора за проверку.Копия этого сертификата должна быть размещена на видном месте в котельной.

C. Требования к котельным установкам (если они изготовлены из чугуна)

  1. Если чугунный котел соответствует требованиям норм (минимум 30 дюймов спереди, сзади и с обеих сторон и 72 дюйма над головой) , выполните следующие действия:
    • Отправьте полностью заполненную копию формы НАМЕРЕНИЕ УСТАНОВКИ КОТЛА (LIBI-302) для каждой установки .
      Обязательно обратите внимание на следующее:

      Если агрегат представляет собой котел, который будет перемещен, вы также должны предоставить копию РАЗРЕШЕНИЕ НА ПЕРЕМЕЩЕНИЕ КОТЛА ИЛИ БЕСПРОВОДНОГО СОСУДА ДАВЛЕНИЯ (LIBI-301) форма с намерением установить форму.

    • Оплата чеком или денежным переводом на имя Содружество Пенсильвании . Щелкните здесь, чтобы увидеть расценки.

      Примечание: При отправке бланков намерений для двух котлов общая сумма платежа вдвое превышает сумму, указанную в таблице сборов.Если требуется одобрение трех котлов в одной котельной, общая сумма платежа будет утроена по сравнению с суммой, указанной в таблице сборов.

    • Отправьте эти предметы по почте:
      PA Департамент труда и промышленности
      Boiler Division
      651 Boas Street, Room 1606
      Harrisburg, PA 17121

После утверждения котельное подразделение вышлет копию НАМЕРЕНИЯ Форма для УСТАНОВКИ КОТЛА с разрешением на установку агрегата, указанным на копии. В форме также будет указано имя инспектора и номер телефона, по которому можно позвонить для проведения гидростатических испытаний.(Заказанный страховой инспектор также может провести необходимую проверку.)

Во время проведения требуемого гидростатического испытания вы должны предоставить полностью заполненную копию ОТЧЕТ ПО УСТАНОВКЕ ЧУГУННОГО КОТЛА (LIBI-236) для каждого устанавливаемого агрегата. Гидростатические испытания будут проводиться при 1,5-кратном максимально допустимом рабочем давлении для водогрейных котлов и 45 фунтов на квадратный дюйм для паровых котлов.

После проверки и утверждения установки котел можно вводить в эксплуатацию.Котельное подразделение выдает Свидетельство о эксплуатации после получения отчета инспектора и после отправки счета-фактуры на оплату ежегодного сбора за сертификат и сбора за проверку. Копия этого сертификата должна быть размещена на видном месте в котельной.

  1. Если чугунный котел не соответствует требованиям норм (минимум 30 дюймов спереди, сзади и с обеих сторон и 72 дюйма над головой), выполните следующие действия:
    • Предоставьте три набора планов установки, нарисованных на бумаге, размером не менее 18 x 24 дюймов и в масштабе не менее «= 1».На них должен быть показан план этажа со всеми объектами в котельной. Также требуется вид сверху, показывающий отверстие и дымовую трубу, если минимальный зазор над головой (72 дюйма) не может быть удовлетворен.
    • Отправьте платеж чеком или денежным переводом на адрес Содружество Пенсильвании для каждого котла. Щелкните здесь, чтобы увидеть расценки.

      Примечание: При отправке бланков намерений для двух котлов общая сумма платежа вдвое превышает сумму, указанную в таблице сборов.Если требуется одобрение трех (3) или более котлов в одной котельной, общая сумма платежа будет утроена по сравнению с суммой, указанной в таблице сборов.

    • Отправьте одну копию ЗАПРОС НА РАЗНИЦУ КОТЛА ОБРАЩЕНИЕ В ПРОМЫШЛЕННЫЙ СОВЕТ (ЛИИБ-303). Обратите внимание, что для каждого котла, требующего отклонения, необходимо подавать отдельный запрос.
    • Внести платеж через отдельный чек или денежный перевод, выписанный на Содружество Пенсильвании для этого запроса Промышленного совета.
    • Отправьте эти предметы по адресу:
      PA Департамент труда и промышленности
      Boiler Division
      651 Boas Street, Room 1606
      Harrisburg, PA 17121

Если Промышленный совет предоставит необходимое отклонение, Котельное подразделение выдаст «Письмо с планом», подтверждающее установку, вместе с копией одобрения Industrial Board Variance и двумя наборами планов. В письме об утверждении плана будет указано имя и номер телефона инспектора котельного отделения, которого следует вызвать для проверки установки котла.(Заказанный страховой инспектор также может провести необходимую проверку.)

Во время проведения требуемого гидростатического испытания вы должны предоставить полностью заполненную копию ОТЧЕТ ПО УСТАНОВКЕ ЧУГУННОГО КОТЛА (LIBI-236) для каждой установки . Гидростатические испытания будут проводиться при давлении, в 1,5 раза превышающем минимально допустимое рабочее давление для водогрейных котлов и 45 фунтов на квадратный дюйм для паровых котлов.

После проверки и утверждения установки котел можно вводить в эксплуатацию.Котельное подразделение выдает Сертификат эксплуатации после получения отчета нашего инспектора о проверке и после отправки счета-фактуры на оплату годового сбора за сертификат и сбора за проверку. Копия этого сертификата должна быть размещена на видном месте в котельной.

D. Требования к установке необожженного сосуда под давлением

  1. Если необожженный сосуд высокого давления сконструирован по нормам ASME и будет удовлетворять требованиям норм (минимум 18 дюймов спереди, сзади и с обеих сторон и 30 дюймов перед крышкой люка , установка может быть установлена ​​без получения разрешения от Котельная Дивизия.

    После того, как необожженный сосуд высокого давления был установлен и перед его вводом в эксплуатацию, установка должна быть проверена и одобрена.

    Если у вашей страховой компании есть уполномоченный инспектор, позвоните в компанию и договоритесь о проверке.

    Если у вашей страховой компании нет уполномоченного инспектора, вы должны отправить электронное письмо в котельное подразделение по адресу [email protected] или позвонить в котельное подразделение (717-214-4319), чтобы организовать необходимую проверку. Вы также можете отправить этот запрос по факсу на номер 717-705-7262.Если вы отправляете запрос по факсу, обязательно укажите номер телефона, по которому мы сможем связаться с вами в обычные рабочие часы (с 8:00 до 17:00).

    После прохождения проверки можно использовать необожженный сосуд высокого давления. Котельное подразделение выдает Сертификат эксплуатации после получения отчета нашего инспектора о проверке и после отправки счета-фактуры на оплату годового сбора за сертификат и сбора за проверку. Копия этого сертификата должна быть размещена на видном месте в котельной.

  2. Если необожженный сосуд высокого давления не удовлетворяет требованиям норм (минимум 18 дюймов спереди, сзади и с обеих сторон и 30 дюймов перед крышкой люка , выполните следующие действия:
    • Отправьте одну копию ЗАПРОС НА ДИАПАЗОН ДАВЛЕНИЯ НА СУДНЕ ДАВЛЕНИЯ ОБРАЩЕНИЕ В ПРОМЫШЛЕННЫЙ СОВЕТ (ЛИИБ-305). Обратите внимание, что для каждого судна, требующего отклонения, необходимо подавать отдельный запрос.
    • Внести платеж чеком или денежным переводом на имя Содружество Пенсильвании , по запросу Промышленного совета.
    • Отправьте эти предметы по адресу:
      PA Департамент труда и промышленности
      Boiler Division
      651 Boas Street, Room 1606
      Harrisburg, PA 17121

    Если Промышленный совет предоставит необходимое отклонение, Boiler Division отправит по почте копию Распоряжение производственной доски собственнику.

    После проверки и утверждения установки судно может быть введено в эксплуатацию. Котельное подразделение выдает Сертификат эксплуатации после получения отчета нашего инспектора о проверке и после отправки счета-фактуры на оплату годового сбора за сертификат и сбора за проверку. Этот сертификат следует разместить на видном месте в помещении, где находится необожженный сосуд высокого давления.

E. Периодические проверки котлов или сосудов под давлением

Все котлы и сосуды под давлением, которые должны соответствовать Закону штата Пенсильвания о котлах и сосудах высокого давления и его положениям, подлежат периодическим проверкам.

Эти периодические проверки должны проводиться лицом, имеющим действующую комиссию инспекторов котлов Пенсильвании. Если у вашей страховой компании есть уполномоченный инспектор, позвоните в компанию и договоритесь о проверке.

Если у вашей страховой компании нет уполномоченного инспектора, вы должны позвонить в Котельное отделение (717-214-4319), чтобы организовать необходимую инспекцию. Вы также можете отправить этот запрос по факсу на номер 717-705-7262. Если вы отправляете запрос по факсу, обязательно укажите номер телефона, по которому мы сможем связаться с вами в обычные рабочие часы (с 8:00 до 17:00).

Полевые проверки должны проводиться в соответствии со следующим:

  • Энергетические котлы и технологические котлы будут проверяться внутри и снаружи, не находясь под давлением, каждые 12 месяцев. Тем не менее, Департамент может продлить внутренние проверки энергетического котла до 24 месяцев и внутренние проверки технологического котла до 60 месяцев, если котел проходит ежегодный внешний осмотр и соответствует требованиям, изложенным в разделе 3a.111 (2) постановления.
  • Внутренний и внешний осмотр паровых котлов низкого давления, не находящихся под давлением, будет проводиться каждые 24 месяца.
  • Внешний осмотр котлов ГВС будет проводиться каждые 24 месяца. Инспектор может потребовать внутреннюю проверку из-за возраста или состояния судна. Департамент устно или письменно уведомит владельца или оператора котла о необходимости внутреннего осмотра.
  • Внутренний осмотр стальных водогрейных котлов будет проводиться каждые 48 месяцев. Внешний осмотр будет проводиться каждые 24 месяца.
  • Внутренние и внешние проверки котлов низкого давления в школах будут проводиться каждые 24 месяца.
  • Внешний осмотр чугунных котлов будет проводиться каждые 24 месяца и будет включать внутренний осмотр топки. Установка должна быть промыта до полной очистки, если кажется, что берега воды содержат отстой.
  • Необжигаемые сосуды под давлением будут проверяться каждые 36 месяцев. Инспектор может потребовать внутренних проверок из-за возраста или состояния судна. Департамент устно или письменно уведомит владельца или оператора котла о необходимости внутреннего осмотра.

Владельцы или пользователи должны подготовить котел или необожженный сосуд высокого давления для внутренней проверки в соответствии с ANSI / NB23 после того, как инспектор предоставит уведомление. Инспекторы не будут проверять котел или необожженный сосуд высокого давления, которые не были должным образом подготовлены к внутренней проверке. .

F. Ремонт / переделка котлов или сосудов под давлением

Если ремонт или модификация утвержденного котла или сосуда высокого давления необходимы, необходимо сначала вызвать уполномоченного инспектора для консультации и рекомендаций относительно наилучшего метода проведения такого ремонта.

Ремонт или модификация должны соответствовать всем применимым положениям Инспекционного кодекса Национального совета (ANSI / NB 23).

Только производители или ремонтные компании, имеющие клеймо Национального совета «R», могут выполнять сварочный ремонт, переделку или замену труб.

G. Требования к отчетности об авариях

Все аварии или взрывы с участием котлов или необожженных сосудов под давлением, подпадающих под действие Закона Пенсильвании о котлах и необожженных сосудах под давлением, подлежат следующим специальным требованиям к уведомлению.

Сразу после (в течение 24 часов) происшествия владелец, пользователь или оператор должны уведомить Департамент о происшествии. Это можно сделать одним из следующих способов:

  1. По телефону 717-772-2443.
  2. Отправлено по факсу на номер 717-705-7262
  3. Электронная почта на [email protected]
  4. Перенесенное вручную сообщение доставлено по адресу:
    PA Департамент труда и промышленности
    Boiler Division
    651 Boas Street, Room 1606
    Harrisburg, PA 17121

После уведомления об аварии инспектор Департамента будет поручено провести расследование.

До тех пор, пока инспектор Департамента не прибудет для расследования инцидента, никто не должен снимать или иным образом беспокоить котел, сосуд высокого давления или связанные с ним детали или оборудование, за исключением случаев, когда это абсолютно необходимо для предотвращения причинения вреда людям или имуществу.

Перед тем, как снова ввести в эксплуатацию агрегат, он должен пройти осмотр.

В течение пяти (5) дней после аварии владелец, пользователь или оператор должны подать полностью заполненную копию ОТЧЕТ ОБ АВАРИИ НА КОТЛЕ ИЛИ БЕСПРОВОДНОМ СОСУДЕ (LIBI-306).

Это следует отправить по факсу (717-705-7262) или по почте по следующему адресу:

PA Департамент труда и промышленности
Boiler Division
Room 1614, L&I Building
651 Boas Street
Harrisburg, PA 17121

H. Комиссии инспекторов котлов Пенсильвании

Физическое лицо должно иметь действующую комиссию инспекторов Пенсильвании для проверки котлов и необожженных сосудов под давлением в Содружестве. Чтобы получить комиссию Пенсильвании, физическое лицо должно соответствовать одному из критериев, перечисленных ниже.

  1. Быть сотрудником компании, уполномоченной страховать котлы и необожженные сосуды под давлением.
  2. Быть сотрудником владельца котла или необожженного сосуда под давлением, который уполномочил его проводить проверки котлов или необожженных сосудов под давлением, задействованных в технологических операциях.
  3. Работать в Содружестве Пенсильвании.

Министерство труда и промышленности предлагает экзамены для инспекционных комиссий штата Пенсильвания в течение года.Кандидаты должны подать заявку как минимум за месяц до того, как они назначат экзамен.

Чтобы подать заявку, отправьте все следующие данные:

  • An ЗАЯВЛЕНИЕ НА ЗАЯВКУ НА ЗАЯВКУ ПЕНСИЛЬВАНСКОЙ КОТЛОВОЙ КОМИССИИ (LIBI-304).
  • Копия действующей комиссии Национального совета директоров.
  • Распечатанное подтверждение того, что компания заявителя имеет право оформить страховку в Пенсильвании для страхования котлов и необожженных сосудов под давлением или что заявитель является сотрудником владельца котла или необожженного сосуда под давлением, который уполномочил их проводить проверки котлов или необожженных сосудов под давлением которые задействованы в технологических операциях.
  • Оплата в размере общей стоимости экзамена и удостоверения личности чеком или денежным переводом, подлежащим оплате в Содружество Пенсильвании. Щелкните здесь, чтобы увидеть расценки.

Кандидат, не сдавший первоначальный экзамен инспекторской комиссии PA, имеет право сдать экзамен еще два раза, если он сдан в течение одного года, без уплаты дополнительных сборов.

Комиссия PA действительна в течение 1 (одного) календарного года.

Для возобновления действия комиссии Пенсильвании физические лица должны предоставить следующие документы:

  • An ЗАЯВЛЕНИЕ НА ЗАЯВКУ НА ЗАЯВКУ ПЕНСИЛЬВАНСКОЙ КОТЛОВОЙ КОМИССИИ (LIBI-304).
  • Копия их удостоверения комиссии PA.
  • Копия действующей комиссии Национального совета директоров.
  • Распечатанное подтверждение того, что компания заявителя имеет право оформить страховку в Пенсильвании для страхования котлов и необожженных сосудов под давлением или что заявитель является сотрудником владельца котла или необожженного сосуда под давлением, который уполномочил их проводить проверки котлов или необожженных сосудов под давлением которые задействованы в технологических операциях.
  • Чек или денежный перевод на сумму комиссии за новую учетную карту.

Информацию о проверке комиссии Национального совета можно найти по адресу: www.nationalboard.org.

Заявки и соответствующие сборы должны быть отправлены по почте:

Департамент труда и промышленности
Отдел сертификации, аккредитации и лицензирования
651 Boas Street, Room 1606
Harrisburg, PA 17121

Обратитесь в отдел сертификации, аккредитации и лицензирования по телефону 717- 772-3396, если у вас есть вопросы по получению комиссии PA.

I. Вопросы

Если у вас есть вопросы о требованиях Министерства труда и промышленности к котлам или необожженным сосудам высокого давления, ответы на которые не даны на этих веб-страницах, напишите, отправьте электронное письмо, позвоните или отправьте факс в Департамент по телефону:

PA Департамент труда и промышленности
Boiler Division
651 Boas Street, Room 1606
Harrisburg, PA 17121

J. Forms (все формы котельных)

Отчет об установке чугунного котла (LIBI-236)

Разрешение на перемещение котла или необожженного сосуда высокого давления (LIBI-301)

Намерение установить котел (LIBI-302)

Запрос на отклонение котла — петиция в промышленный совет (ЛИИБ-303)

Запрос на отклонение необожженного сосуда под давлением — Петиция в промышленный совет (LIIB-305)

Запрос на отклонение от водонагревателя — Петиция в промышленный совет (LIIB-304)

Заявление о сдаче экзамена на комиссию инспектора котельной или возобновление комиссии (LIBI-304)

Отчет об аварии котла или необожженного сосуда под давлением (LIBI-306)

Запрос на специальный номер ОО (LIBI-805)

К.График сборов

L. Закон о котлах и нормативные акты

Щелкните одну из ссылок ниже, чтобы получить доступ к копии Закона о котлах и постановлений, применяющих этот закон.

Закон о котлах и необожженных сосудах высокого давления (Закон 104 от 2013 г.)

Правила о котлах и необожженных сосудах высокого давления

Высокое давление в глубоких океанах

Любимое времяпрепровождение на борту исследовательских и исследовательских судов, таких как исследовательское судно (E / V) Nautilus украшает чашки из пенопласта для размещения на ROV во время исследовательских погружений в глубокий океан (авторы этого образовательного ресурса путешествовали на борту E / V Nautilus в 2015 году в качестве стипендиатов по научным коммуникациям).На борту E / V Nautilus члены Исследовательского корпуса набивают каждую поролоновую чашку бумажными полотенцами, чтобы помочь им сохранять форму, затем кладут чашки в сетчатый мешок, привязанный к ящику для молока, прикрепленному к ROV Argus , который погружается в океан. После завершения исследовательского погружения ROV поднимается на палубу корабля, и чашки удаляются. Вместо того, чтобы вернуться на поверхность в том же размере, в котором они опустились, чашки стали намного меньше, но весят почти столько же.Почему чашки из пенопласта дают усадку?

R. Rayner и A. Zych Стаканы из пенополистирола

изготавливаются из пенополистирола (EPF). Как и большинство пеноматериалов, EPF состоит из крошечных пузырьков полистирола, склеенных вместе. Когда чашка из пенопласта опускается в океан, прикрепленная к ROV, воздух, наполняющий ее крошечные пузырьки полистирола, сжимается, а пузырьки полистирола раздавливаются. На дне океана давление воды настолько велико во всех направлениях, что шарики полистирола сжимаются равномерно, а чашки из пенопласта сжимаются до доли своего первоначального размера.На глубине 2000 м давление на чашку из пенопласта эквивалентно весу около 500 взрослых гигантских галапагосских черепах, давящих на нее, так что у них нет никаких шансов!

Изображение с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM) кусков пены EPF до (слева) и после (справа) сжатия в глубоком море. Фотографии сделаны Аароном Смитом, Колледж науки, здоровья и инженерии, Сельская школа здравоохранения Ла Троб, Бендиго, Австралия.

Хотя сжимать чашки из пенопласта — это развлечение для морских исследователей, для рыб и ROV следует избегать сжимаемости! ТПА на борту E / V Nautilus появляются из глубин того же размера, что и спускались, потому что они специально разработаны с использованием таких материалов, как алюминий, ПВХ, сталь и стекло, которые намного, намного менее сжимаемы, чем пена.Между тем, у рыб, которые путешествуют в глубокий океан, есть специально приспособленные тела, которые заполнены большей частью несжимаемой жидкостью, а не воздухом, так что при спуске их тела сохраняют свою форму и размер.

Моделирование условий давления в глубинах океана

Хотите попробовать свои силы в уплотнении давлением в домашних условиях? Вы можете воспроизвести давление глубин океана на EPF с помощью насоса или шприца.

Указание по безопасности: из-за высокого давления, создаваемого во время этой деятельности, существует риск того, что используемая бутылка может лопнуть или отсоединиться от насоса.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *