tooljar

    Калькулятор плавучості

    Обчисліть виштовхувальну силу, визначте, чи об'єкти плавають чи тонуть, та зрозумійте принцип Архімеда

    Швидкі приклади:
    Швидкі приклади:

    1 л = 0.001 м³

    Щільності поширених об'єктів (кг/м³)

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

    Поточна щільність об'єкта: 800.0 kg/m³

    Діаграма сил

    Вага (W)Виштовхувальна сила (Fb)
    Об'єкт плаває
    80.0% занурено
    7.848 Н
    Виштовхувальна сила
    7.848 Н
    Вага об'єкта
    0 Н
    Результуюча сила

    Аналіз

    800.00 kg/m³
    Щільність об'єкта
    0.8000
    Занурена частина
    0.8000 L
    Занурений об'єм
    -1.9620 Н
    Видима вага (повністю занурений)

    Деталі плаваючого об'єкта

    Об'єм над рідиною:0.2000 L
    Занурений об'єм:0.8000 L
    Відсоток занурення:80.0%

    Формули плавучості

    Виштовхувальна сила: Fb = ρ_рідини × V_витіснений × g
    Вага об'єкта: W = m × g = ρ_об'єкта × V × g
    Плаває, коли: ρ_об'єкта < ρ_рідини
    Занурена частина (плаваючий): V_зан/V_загал = ρ_об'єкта/ρ_рідини
    Видима вага: W_видима = W - Fb

    Принцип Архімеда: Виштовхувальна сила на об'єкт дорівнює вазі рідини, витісненої об'єктом.

    Розуміння плавучості

    Цей калькулятор допомагає зрозуміти плавучість та принцип Архімеда шляхом обчислення сил на об'єкти в рідинах. Введіть об'єм і масу об'єкта, виберіть рідину та подивіться, чи буде об'єкт плавати або тонути.

    Ключові концепції

    • Виштовхувальна сила: Висхідна сила, що діє на занурений об'єкт з боку рідини, дорівнює вазі витісненої рідини
    • Плавання: Об'єкти плавають, коли їх щільність менша за щільність рідини, з частковим зануренням
    • Тонення: Об'єкти тонуть, коли їх щільність перевищує щільність рідини
    • Нейтральна плавучість: Коли щільності об'єкта та рідини рівні, об'єкт залишається зваженим на будь-якій глибині

    Практичні застосування

    • Проектування кораблів: Інженери використовують принципи плавучості для проектування суден, які витісняють достатньо води для підтримки ваги
    • Робота підводних човнів: Підводні човни регулюють плавучість, заповнюючи або спорожнюючи баластні цистерни для занурення або спливання
    • Повітряні кулі: Кулі плавають у повітрі, тому що нагріте повітря всередині менш щільне за навколишнє холодне повітря
    • Підводне плавання: Дайвери регулюють плавучість за допомогою вантажних поясів та пристроїв контролю плавучості (BCD)

    Поради щодо використання інструменту

    • Спробуйте різні пресети рідин, щоб побачити, як об'єкти поводяться у воді, маслі, меді або навіть повітрі
    • Використовуйте довідник щільностей поширених об'єктів, щоб зрозуміти, які матеріали плавають або тонуть у воді
    • Для плаваючих об'єктів занурена частина дорівнює співвідношенню щільності об'єкта до щільності рідини