浮力計算機
浮力を計算し、物体が浮くか沈むかを判定し、アルキメデスの原理を理解
クイック例:
クイック例:
1 L = 0.001 m³
一般的な物体の密度(kg/m³)
Ice: 917Wood (Oak): 750Cork: 240Human Body: 1010Aluminum: 2700Iron/Steel: 7850Gold: 19320Styrofoam: 50
現在の物体の密度: 800.0 kg/m³
力の図
重量(W)浮力(Fb)
物体は浮く
80.0% 水没
7.848 N
浮力
7.848 N
物体の重量
0 N
正味の力
分析
800.00 kg/m³
物体の密度
0.8000
水没部分
0.8000 L
水没体積
-1.9620 N
見かけの重量(完全に水没)
浮遊物体の詳細
流体上の体積:0.2000 L
水没体積:0.8000 L
水没パーセンテージ:80.0%
浮力の公式
浮力:Fb = ρ_流体 × V_排除 × g
物体の重量:W = m × g = ρ_物体 × V × g
浮くとき:ρ_物体 < ρ_流体
水没部分(浮遊時):V_水没/V_全体 = ρ_物体/ρ_流体
見かけの重量:W_見かけ = W - Fb
アルキメデスの原理:物体にかかる浮力は、物体が排除した流体の重量に等しい。
浮力の理解
この計算機は、流体中の物体にかかる力を計算することで、浮力とアルキメデスの原理を理解するのに役立ちます。物体の体積と質量を入力し、流体を選択して、物体が浮くか沈むかを確認してください。
主要な概念
- 浮力:流体が水没した物体に及ぼす上向きの力で、排除された流体の重量に等しい
- 浮遊:物体の密度が流体の密度より小さいとき、物体の一部だけが水没して浮く
- 沈降:物体の密度が流体の密度を超えるとき、物体は沈む
- 中性浮力:物体と流体の密度が等しいとき、物体はあらゆる深さで浮遊状態を保つ
実世界での応用
- 船舶設計:エンジニアは浮力の原理を使用して、重量を支えるのに十分な水を排除する船舶を設計します
- 潜水艦の運用:潜水艦はバラストタンクを満たしたり空にしたりして浮力を調整し、潜水または浮上します
- 熱気球:気球は内部の加熱された空気が周囲の冷たい空気よりも密度が低いため空中に浮きます
- スキューバダイビング:ダイバーは重量ベルトと浮力制御装置(BCD)を使用して浮力を調整します
このツールの使用に関するヒント
- さまざまな流体プリセットを試して、水、油、蜂蜜、または空気中で物体がどのように振る舞うかを確認してください
- 一般的な物体の密度参照を使用して、どの材料が水に浮くか沈むかを理解してください
- 浮遊物体の場合、水没部分は物体の密度と流体の密度の比率に等しくなります