Калькулятор виштовхувальної сили
Сила Архімеда, вага тіла і чи спливе воно.
Заповніть поля, і результат автоматично зʼявиться тут.
Сила Архімеда залежить від об’єму витісненої рідини та її густини. Порівняння з вагою дає вертикальну рівнодійну цих двох сил за вказаного занурення. Тіло, що вже плаває в спокої, витісняє власну масу; більший об’єм повного занурення показує запас плавучості, а не рівноважне витіснення.
Як працює
Формула і логіка
Виштовхувальна сила рахується як F = ρ · g · V за g = 9,80665 м/с². Рівнодійна дорівнює F − m · g: додатна означає спливання, від’ємна — занурення. Об’єм береться саме зануреної частини, а не всього тіла.
Приклад
Тіло 15 кг об’ємом 20 літрів у воді отримує 196,13 Н проти ваги 147,1 Н — тобто спливає. Щоб воно потонуло, маса мала б перевищити 20 кг.
Поля й одиниці
- Об’єм тіла — м³
- Густина рідини — кг/м³
- Маса тіла — кг
Як користуватися
- — Введіть об’єм зануреної частини тіла.
- — Введіть густину рідини: для прісної води це 1000 кг/м³.
- — Введіть масу тіла, щоб побачити рівнодійну.
- — Вводьте об’єм, реально виключений із рідини. Замкнена суха порожнина додає зовнішнє витіснення; вільно залита водою порожнина — ні. 1 л=0,001 м³.
Методика та обмеження
- Методика розрахунку
- Формула і логіка
- Джерело даних або норми
- OpenStax: вага витісненої рідини
- Обмеження
- Нерухома однорідна рідина, заданий витіснений об’єм і стале g=9,80665 м/с². Опір, опори, поверхневий натяг та зміна занурення не враховані.
FAQ
Чому виштовхувальна сила не залежить від маси тіла?
Бо вона дорівнює вазі витісненої рідини, а та визначається лише об’ємом і густиною рідини. Маса тіла входить в іншу частину балансу — у вагу, яка тягне вниз.
Чому сталевий корабель не тоне?
Густий матеріал корпусу може охоплювати великий водонепроникний об’єм із повітрям. У спокої судно витісняє масу води, рівну своїй повній масі. Затоплення додає масу й може зменшувати сухий об’єм; розрахунок сили не перевіряє остійність або герметичність.
Який об’єм вводити для частково зануреного тіла?
Об’єм саме зануреної частини. Тіло, що плаває, занурюється рівно настільки, щоб виштовхувальна сила зрівнялася з вагою.
Чи діє закон Архімеда в повітрі?
Так, і саме на ньому тримаються повітряні кулі. Просто густина повітря приблизно в 800 разів менша за густину води, тому для щільних тіл ефект непомітний.