คำนวณแรงลอยตัว

เครื่องคำนวณนี้ช่วยให้คุณเข้าใจแรงลอยตัวและหลักของอาร์คิมีดีสโดยการคำนวณแรงที่กระทำต่อวัตถุในของไหล กรอกปริมาตรและมวลของวัตถุ เลือกของไหล และดูว่าวัตถุจะลอยหรือจม

แนวคิดสำคัญ

• แรงลอยตัว: แรงขึ้นที่ของไหลกระทำต่อวัตถุที่จม เท่ากับน้ำหนักของของไหลที่ถูกแทนที่
• การลอย: วัตถุลอยเมื่อความหนาแน่นน้อยกว่าความหนาแน่นของไหล โดยมีเพียงส่วนหนึ่งของวัตถุที่จมอยู่ใต้น้ำ
• การจม: วัตถุจมเมื่อความหนาแน่นเกินความหนาแน่นของไหล
• แรงลอยตัวเป็นกลาง: เมื่อความหนาแน่นวัตถุและของไหลเท่ากัน วัตถุจะอยู่แขวนลอยที่ความลึกใดก็ได้

การใช้งานในโลกจริง

• การออกแบบเรือ: วิศวกรใช้หลักแรงลอยตัวเพื่อออกแบบเรือที่แทนที่น้ำได้เพียงพอเพื่อรองรับน้ำหนัก
• การปฏิบัติการเรือดำน้ำ: เรือดำน้ำปรับแรงลอยตัวโดยการเติมหรือปล่อยน้ำในถังน้ำเพื่อดำหรือลอย
• บอลลูนลมร้อน: บอลลูนลอยในอากาศเพราะอากาศร้อนภายในมีความหนาแน่นน้อยกว่าอากาศเย็นรอบๆ
• การดำน้ำสคูบา: นักดำน้ำปรับแรงลอยตัวโดยใช้เข็มขัดน้ำหนักและอุปกรณ์ควบคุมแรงลอยตัว (BCDs)

เคล็ดลับในการใช้เครื่องมือนี้

• ลองของไหลที่ตั้งไว้ล่วงหน้าต่างๆ เพื่อดูว่าวัตถุทำตัวอย่างไรในน้ำ น้ำมัน น้ำผึ้ง หรือแม้กระทั่งอากาศ
• ใช้ตารางอ้างอิงความหนาแน่นของวัตถุทั่วไปเพื่อเข้าใจว่าวัสดุใดลอยหรือจมในน้ำ
• สำหรับวัตถุที่ลอย เศษส่วนที่จมอยู่ใต้น้ำเท่ากับอัตราส่วนของความหนาแน่นวัตถุต่อความหนาแน่นของไหล