Ex) Du lyckas dra ner en flytkropp med 100 N flytkraft och en volym på 5 dm2 till 10 meters djup, densitet vattnet:1,025 MT/m3. Där släpper du den. Går det nu att teoretiskt räkna ut hastigheten?
/Johan A, Rönnowskaskolan, Helsingborg

Svar:
Problemet är mycket likt fritt fall i luften, med skillnaden att vi även har en lyftkraft (Arkimedes princip, fråga 13509 ).

Nettokraften F blir tyngdkraften-lyftkraften. Observera att om densiteten hos föremålet är mindre än vattnets så blir nettokraften negativ och föremålet påverkas av en uppåtriktad kraft. Om föremålets densitet är större än vattnets blir nettokraften positiv och föremålet sjunker.

Sedan måste vi ta hänsyn till vattenmotståndet. Det är proportionellt mot hastigheten i kvadrat, se 15385 . Föremålet kommer relativt snabbt nå en sluthastighet när vattenmotståndet är lika med nettokraften F.

Som framgår av formeln i 15385 behöver du veta tvärsnittsytan hos kroppen, vattnets densitet (1000 kg/m³), nettokraften och kroppens form (konstanten C_d). Formeln för sluthastigheten V_t när man även tar hänsyn till lyftkraften blir alltså

V_t = sqrt(2*|F|/(r A C_d))
/Peter E

Nyckelord: friktion [53]; Arkimedes princip [32];