浮力计算器
计算浮力,判断物体浮沉,理解阿基米德原理
快速示例:
快速示例:
1 升 = 0.001 m³
常见物体密度 (kg/m³)
Ice: 917Wood (Oak): 750Cork: 240Human Body: 1010Aluminum: 2700Iron/Steel: 7850Gold: 19320Styrofoam: 50
当前物体密度: 800.0 kg/m³
受力图
重力 (W)浮力 (Fb)
物体漂浮
80.0% 浸没
7.848 N
浮力
7.848 N
物体重量
0 N
净力
分析
800.00 kg/m³
物体密度
0.8000
浸没部分
0.8000 L
浸没体积
-1.9620 N
表观重量(完全浸没)
漂浮物体详情
高于液面的体积:0.2000 L
浸没体积:0.8000 L
浸没百分比:80.0%
浮力公式
浮力:Fb = ρ_流体 × V_排开 × g
物体重量:W = m × g = ρ_物体 × V × g
漂浮条件:ρ_物体 < ρ_流体
浸没分数(漂浮时):V_浸没/V_总 = ρ_物体/ρ_流体
表观重量:W_表观 = W - Fb
阿基米德原理:物体所受浮力等于其排开流体的重量。
理解浮力
此计算器通过计算物体在流体中的受力帮助您理解浮力和阿基米德原理。输入物体的体积和质量,选择流体,查看物体是否会浮或沉。
核心概念
- 浮力:流体对浸没物体施加的向上的力,等于排开流体的重量
- 漂浮:当物体密度小于流体密度时物体漂浮,只有部分物体浸没
- 下沉:当物体密度超过流体密度时物体下沉
- 中性浮力:当物体和流体密度相等时,物体可在任何深度保持悬浮
实际应用
- 船舶设计:工程师利用浮力原理设计排开足够水量以支撑重量的船只
- 潜艇操作:潜艇通过加注或排空压载舱调节浮力以下潜或上浮
- 热气球:气球在空气中漂浮是因为内部热空气密度小于周围冷空气
- 水肺潜水:潜水员使用配重带和浮力控制装置(BCD)调节浮力
使用技巧
- 尝试不同的流体预设,看看物体在水、油、蜂蜜甚至空气中的行为
- 使用常见物体密度参考了解哪些材料在水中浮或沉
- 对于漂浮物体,浸没部分等于物体密度与流体密度的比值