tooljar

    Kalkulator wyporu

    Oblicz siłę wyporu, określ czy obiekty pływają czy toną i zrozum zasadę Archimedesa

    Szybkie przykłady:
    Szybkie przykłady:

    1 L = 0,001 m³

    Gęstości popularnych obiektów (kg/m³)

    Ice: 917Wood (Oak): 750Cork: 240Human Body: 1010Aluminum: 2700Iron/Steel: 7850Gold: 19320Styrofoam: 50

    Bieżąca gęstość obiektu: 800.0 kg/m³

    Diagram sił

    Ciężar (W)Siła wyporu (Fb)
    Obiekt pływa
    80.0% zanurzone
    7.848 N
    Siła wyporu
    7.848 N
    Ciężar obiektu
    0 N
    Siła wypadkowa

    Analiza

    800.00 kg/m³
    Gęstość obiektu
    0.8000
    Ułamek zanurzony
    0.8000 L
    Objętość zanurzona
    -1.9620 N
    Pozorny ciężar (całkowicie zanurzony)

    Szczegóły pływającego obiektu

    Objętość nad płynem:0.2000 L
    Objętość zanurzona:0.8000 L
    Procent zanurzenia:80.0%

    Wzory wyporu

    Siła wyporu: Fb = ρ_płynu × V_wypartego × g
    Ciężar obiektu: W = m × g = ρ_obiektu × V × g
    Pływa gdy: ρ_obiektu < ρ_płynu
    Ułamek zanurzony (pływający): V_zan/V_całkowite = ρ_obiektu/ρ_płynu
    Pozorny ciężar: W_pozorny = W - Fb

    Zasada Archimedesa: Siła wyporu działająca na obiekt równa się ciężarowi płynu wypartego przez obiekt.

    Zrozumienie wyporu

    Ten kalkulator pomaga zrozumieć wypór i zasadę Archimedesa poprzez obliczanie sił działających na obiekty w płynach. Wprowadź objętość i masę obiektu, wybierz płyn i zobacz, czy obiekt będzie pływał czy tonął.

    Kluczowe pojęcia

    • Siła wyporu: Siła skierowana ku górze wywierana przez płyn na zanurzony obiekt, równa ciężarowi wypartego płynu
    • Pływanie: Obiekty pływają, gdy ich gęstość jest mniejsza niż gęstość płynu, z częściowym zanurzeniem obiektu
    • Tonięcie: Obiekty toną, gdy ich gęstość przekracza gęstość płynu
    • Obojętny wypór: Gdy gęstości obiektu i płynu są równe, obiekt pozostaje zawieszony na dowolnej głębokości

    Zastosowania w życiu codziennym

    • Projektowanie statków: Inżynierowie używają zasad wyporu do projektowania jednostek, które wypierają wystarczająco dużo wody, aby utrzymać swoją wagę
    • Działanie łodzi podwodnych: Łodzie podwodne regulują swój wypór, wypełniając lub opróżniając zbiorniki balastowe, aby nurkować lub wypływać
    • Balony na gorące powietrze: Balony unoszą się w powietrzu, ponieważ podgrzane powietrze w środku jest mniej gęste niż otaczające chłodne powietrze
    • Nurkowanie: Nurkowie regulują swój wypór za pomocą pasów obciążeniowych i urządzeń kontroli wyporu (BCD)

    Wskazówki dotyczące korzystania z tego narzędzia

    • Wypróbuj różne ustawienia płynu, aby zobaczyć, jak obiekty zachowują się w wodzie, oleju, miodzie, a nawet w powietrzu
    • Użyj odniesienia gęstości popularnych obiektów, aby zrozumieć, które materiały pływają lub toną w wodzie
    • Dla pływających obiektów ułamek zanurzony równa się stosunkowi gęstości obiektu do gęstości płynu