(Ảnh: minh diễn)
Trọng lượng của nước bị tàu biển chiếm chỗ, thuật ngữ này còn được gọi là “displacement tonnage” được hiểu là gì? Đây là thắc mắc của khá nhiều người hiện này. Hãy cùng Luật Minh Khuê tìm hiểu với bài viết dưới đây
1. Lượng giãn nước (Displacement) được hiểu như thế nào?.
Lượng giãn nước (Dispalacement) được hiểu là khối lượng của chất lỏng hoặc khí được thay đổi bởi vật thể được đặt trong đó. Nó có thể được tính bằng cách đo khối lượng của chất lỏng trước và sau khi vật thể được thả vào đó và sự khác biệt giữa hai giá trị đó chính là lượng giãn nước của vật thể đó. Lượng giãn nước còn được sử dụng để tính thể tích của vật thể bằng cách chia cho khố lượng riêng của chất lỏng.
Công thức tính lượng giãn nước là: Dislpacement = Khối lượng chất lỏng ban đầu - Khối lượng chất lỏng sau khi vật thể được đặt vào. Ví dụ, nếu một vật có khối lượng là 50 g được đặt vào một chất lỏng có khối lượng ban đầu là 200 g, sau đó khối lượng chất lỏng chỉ còn lại 160 g, thì lượng giãn nước của vật đó là 40 g.
Lượng giãn nước là một khái niệm rất quan trọng trong vật lý và cũng được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Lượng giãn nước cũng có thể được tính bằng cách đo sự nổi của vật thể khi được thả vào chất lỏng. Điều này liên quan đến định luật Archemedes, cho biết rằng lực đẩy thủ tạng đối với một số vật thể nằm hoàn toàn trong chất lỏng tương đương với khối lượng của chất lỏng bị dịch chuyển bởi vật thể đó.
Lượng giãn nước được sử dụng trong thiết kế và sản xuất tàu thủy và các thiết bị nổi trên mặt nước. Việc tính toán lượng giãn nước cần thiết để đảm bảo rằng tàu thủy có đủ sức nâng để duy trì độ sâu và trọng tải được đặt trên đó. Trong y học, lượng giãn nước được sử dụng để đo khối lượng cơ thể và tìm kiếnm dấu hiệu của bệnh lý. Việc đo lượng giãn nước của một bệnh nhân trước và sau khi điều trị có thể cung cấp thông tin về sự thay đổi khối lượng cơ thể và dẫn đến các chuẩn đoán và điều trị hiệu quả hơn.
2. Lượng giãn nước có đặc điểm gì?
Lượng giãn nước có một số đặc điểm quan trọng sau đây:
- Lượng giãn nước là một đại lượng vô hướng và được tính bằng khối lượng của chất lỏng bị dịch chuyển do vật thể được đặt vào. Điều này có nghĩa là lượng giãn nước không phụ thuộc vào hình dáng hay kích thước của vật thể.
- Lượng giãn nước còn được gọi là thể tích giãn nước, vì nó cũng đo lường thể tích của vật thể được đặt vào chất lỏng. Theo định luật Archemedes, thể tích giãn nước của vật thể bằng thể tích chất lỏng bị dịch chuyển do vật thể đó.
- Lượng giãn nước của một vật thể phụ thuộc vào khối lượng riêng của chất lỏng. Khối riêng là khả năng của chất lỏng chịu sự nén ép và được định nghĩa là khối lượng của một đơn vị thể tích của chất lỏng. Ví dụ, khối riêng của nước là 1 g/ cm3.
- Lượng giãn nước là một trong những phương pháp đo lường khối lượng của vật thể, đặc biệt là khi vật thể có hình dáng không đều. Việc đo lượng giãn nước là một phương pháp đơn giản và chính xác để tính toán khối lượng của vật thể.
- Lượng giãn nước còn được sử dụng để tính toán sức nâng của tàu thủy và các thiết bị nổi trên mặt nước và có vai trò quan trọng trong thiết kế và sản xuất các thiết bị này.
- Lượng giãn nước của một vật thể phụ thuộc vào áp suất của chất lỏng. Nếu áp suất tăng lên, thì lượng giãn nước sẽ giảm và ngược lại. Điều này có thể được giải thíc bằng định luật Pascal, cho rằng áp suất được truyền đạt đồng đều trong chất lỏng.
- Lượng giãn nước của một vật thể phụ thuộc vào độ sâu mà vật thể được đặt vào trong chất lỏng. Điều này liên quan đến khái niệm áp suất thủy tĩnh, cho biết áp suất của chất lỏng tại một độ sâu nhất định sẽ tạo ra một lực đẩy bằng với trọng lượng lượng chất lỏng trên một đơn vị diện tích.
- Lượng giãn nước còn được sử dụng để tính toán trọng lượng riêng của vật thể, tương đương với khối lượng của vật thể chia cho thể tích giãn nước. Trọng lượng riêng của vật thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau như để tính toán sức nâng của tàu thủy.
-Lượng giãn nước còn được sử dụng trong khai thác dầu và khí đốt. Việc đo lượng giãn nước của các lỗ khoan dầu có thể cung cấp thông tin về dòng chảy của dầu và khí đốt và giúp tìm ra các khoáng sản quý giá. Như vậy, lượng giãn nước là một phạm trù quan trọng và có ứng dựng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
- Lượng giãn nước có thể được đo bằng nhiều phương pháp khác nhau bao gồm sử dụng thiết bị đo chính xác hoặc đo trực tiếp bằng cách đưa vật thể vào chất lỏng và đo lượng chất lỏng bị dịch chuyển. Các phương pháp này đều có ưu nhược điểm riêng tùy thuộc vào điều kiện cụ thể và mục đích sử dụng.
Tóm lại, lượng giãn nước là một đại lượng quan trọng trong vật lý và có nhiều ứng dụng trong thực tế. Việc hiểu và áp dụng đúng các đặc điểm của lượng giãn nước sẽ giúp chúng ta tính toán được các thông số quan trọng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
3. Ưu, nhược điểm của lượng giãn nước
Lượng giãn nước có nhiều ưu điểm và ứng dụng quan trọng, cụ thể:
- Đo lượng giãn nước đơn giản: phương pháp đo lượng giãn nước là một phương pháp đơn giản và dễ thực hiện. Điều này làm cho nó trở thành một công cụ hữu ích trong việc đo lường khố lượng và thể tích ủa các vật thể, đặc biệt la fkhi các vật thể có hình dáng không đều.
- Độ chính xác cao: việc đo lượng giãn nước có thể đạt được độ chính xác cao. Khi được thực hiện đúng cách và với các thiết bị đo chính xác, phương pháp này có thể cung cấp kết quả chính xác về khối lượng và thể tích của vật thể.
- Đo lường trực tiếp: lượng giãn nước đo lường trực tiếp và không yêu cầu giả định về mật độ hay thành phần của vật thể. Nó không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khác như hình dạng hay kích thước của vật thể mà chỉ tập trung vào lượng chất lỏng bị dịch chuyển.
- Đo lường tỷ lệ cân nặng: lượng giãn nước cũng có thể được sử dụng để đo tỉ lệ cân nặng của vật thể. Việc đo lượng giãn nước trước và sau khi một vật thể được thả vào chất lỏng có thể cung cấp thông tin về sự thay đổi cân nặng và giúp đánh giá tình trạng sức khỏe hay hiệu quả của các phương pháp giảm cân.
Mặc dù có nhiều ưu điểm và ứng dụng rộng rãi, xong lượng giãn nước cũng có những nhược điểm cụ thể:
- Giả định về chất lỏng: phương pháp đo lượng giãn nước giả định rằng chất lỏng là không nén và có mật độ đồng nhất. Tuy nhiên, trong thực tế, chất lỏng có thể tính chất không đồng nhất như sự thay đổi về mật độ và hợp chất hóa học. Những biến đổi này có thể gây ra sai số trong kết quả đo lường.
- Hiệu ứng bề mặt: có thể ảnh hưởng đến kết quả đo lượng giãn nước. Nếu bề mặt chất lỏng không phẳng hoặc có các hiện tượng như định lực bề mặt, sự chênh lệch này có thể gây ra sai số trong việc đo lường lượng giãn nước.
- Đo lường không chính xác với các vật thể không thể hoàn toàn ngập nổi: nếu vật thể không thể hoàn toàn ngập nổi trong chất lỏng, việc đo lường lượng giãn nước có thể dẫn đến sai số. Điều này thường xảy ra với các vật thể có hình dáng phức tạp, không đồng đều hoặc có bề mặt lõm.
- Khả năng đo hạn chế: có thể hạn chế trong việc đo lường, với vật thể quá lớn, việc cung cấp đủ chất lỏng để hoàn toàn ngập nổi vật thể có thể trở thành một thách thức. Bới vật thể quá nhỏ, sai số đo lường có thể trở nên đáng kể so với lượng giãn nước thực tế.
