Opwaartse kracht berekenen
De opwaartse kracht berekenen doe je met het volume en de dichtheid van de vloeistof: een voorwerp van 1.000 liter verplaatst 998 kg zoet water en krijgt 9.789 N opwaartse kracht. De rekenmachine toont ook of het drijft en rekent ballonnen.
Voorbeeld: Wat wil je berekenen: Voorwerp in vloeistof of lucht · Massa van het voorwerp 800 kg · Volume van het voorwerp 1.000 liter · Vloeistof of gas: Zoet water (998,2 kg/m³) → Opwaartse kracht: Opwaartse kracht 9.789 N, het voorwerp drijft. Bron: Wikipedia – Archimedisches Prinzip. Bijgewerkt: .
Zo wordt het berekend
Volgens Archimedes is de opwaartse kracht gelijk aan het gewicht van de verplaatste vloeistof: F = ρ · V · g, met de dichtheid ρ van de vloeistof, het ondergedompelde volume V en g = 9,80665 m/s². Ze hangt niet af van de vorm of het materiaal van het voorwerp.
Drijven, zweven, zinken
Of een voorwerp drijft, hangt af van zijn gemiddelde dichtheid: is die kleiner dan die van de vloeistof, dan drijft het en zakt het alleen zover weg dat de opwaartse kracht zijn gewicht draagt (deel = dichtheid voorwerp gedeeld door dichtheid vloeistof). Zijn ze gelijk, dan zweeft het, is ze groter, dan zinkt het. De extra lading laat zien hoeveel kilo een boot nog kan hebben voor ze helemaal onder water ligt.
Ballonnen
Een ballon stijgt omdat het vulgas lichter is dan de omgevingslucht. Het hefvermogen is het volume maal het dichtheidsverschil: ongeveer 1,04 kg per m³ bij helium en 1,12 kg per m³ bij waterstof. Hete lucht wordt ijler met de temperatuur: bij 100 °C is ze nog maar 0,946 kg/m³ en geeft ze ongeveer 0,26 kg hefvermogen per m³.
- Volume in liters: 1.000 liter is 1 m³.
- Zeewater draagt meer dan zoet water, omdat het dichter is.
- De eigen massa van huid, mand en brander gaat van het hefvermogen af.
Veelgestelde vragen
Hoe bereken je de opwaartse kracht?
F = ρ · V · g: dichtheid van de vloeistof maal verplaatst volume maal 9,81 m/s². Voor 1 liter water is dat ongeveer 9,79 N, bijna het gewicht van 1 kg.
Wanneer drijft een voorwerp?
Als zijn gemiddelde dichtheid kleiner is dan die van de vloeistof. Hout van 800 kg/m³ drijft op water met ongeveer 80 % onder water.
Hoeveel kan een heteluchtballon dragen?
Bij 100 °C binnen en 20 °C buiten geven 2.800 m³ ongeveer 720 kg hefvermogen. Na aftrek van huid, mand en brander blijft de nuttige lading over.
Bronnen en wettelijke basis
- Wikipedia – Archimedisches Prinzip
- Wikipedia – Buoyancy
- Wikipedia – Dichte (dichtheid: tabellen voor vloeistoffen en gassen)
- Wikipedia – Heißluftballon (heteluchtballon: opwaartse kracht uit het dichtheidsverschil)
Bijgewerkt op: · Redactioneel beleid
Vergelijkbare tools
- Dichtheid berekenen: dichtheid, massa en volumeBereken dichtheid, massa of volume met ρ = m/V – stap voor stap, met eenheidsconversie tussen g/cm³, kg/m³, lb/ft³ en dichtheden van water, metalen en plastics.
- Kracht berekenen in newtonKracht berekenen in newton: uit massa en versnelling, gewicht, druk en oppervlakte, veer of hefboomwet, met omrekening van eenheden en berekening.
- Liter naar gallon omrekenenReken liter naar gallon om en andersom: 1 liter = 0,2642 Amerikaanse gallon. Ook Britse gallon, pint, cup, m³ en vat olie – met berekening en omrekentabel.
- Gewicht op de maan berekenenGewicht op de maan berekenen: wat je weegt op de maan, Mars, Jupiter en alle planeten, met weegschaalstand, kracht in newton en spronghoogte. Gratis.
- Kinetische energie berekenen, met zwaarte-energie, arbeid en vermogenKinetische energie berekenen met Ek = ½mv², snelheid uit energie, zwaarte-energie mgh, arbeid W = F·s·cos α en vermogen P = W/t – met uitwerking en eenheden.
- Cilinderinhoud berekenenCilinderinhoud berekenen met boring, slag en aantal cilinders: uitkomst in cm³, liters en kubieke inches, plus boring-slagverhouding en zuigersnelheid. Gratis.
- Rekenmachine onlineGratis online rekenmachine: typ of tik en zie meteen de uitkomst – met volgorde van bewerkingen, haakjes, procent, wortel, tussenstappen en geschiedenis.
- Rekenmachine voor de empirische regelEmpirische regel: bereken de bereiken met 68 %, 95 % en 99,7 % van de waarden rond het gemiddelde, plus de z-score van één waarde, met rekenstappen.
- Huiswerkplanner printen: maak er in seconden eenHuiswerkplanner printen: vul je vakken in, kies een weekoverzicht of takenlijst en sla de afbeelding op voor A4 liggend. Gratis en zonder aanmelden.