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: .

kg
liter
Mijn toolboxJe invoer wordt alleen in deze browser opgeslagen.

Resultaat

Opwaartse kracht
Opwaartse kracht 9.789 N, het voorwerp drijft
Rekenwaarden
GegevenWaarde
Opwaartse kracht F = ρ · V · g (helemaal ondergedompeld)9.789 N
Zwaartekracht op het voorwerp7.845,32 N
Verplaatste massa vloeistof (helemaal ondergedompeld)998,2 kg
Gemiddelde dichtheid van het voorwerp800 kg/m³
Ondergedompeld bij drijven80,1 %
Extra lading tot het zinkt (negatief: te zwaar)198,2 kg
Drijft het voorwerp?
Het voorwerp drijft met 80,1 % van zijn volume onder water.
Dichtheden bij 20 °C en normale druk (CRC Handbook, Wikipedia); zeewater met 35 g zout per kg is ongeveer 1025 kg/m³. De valversnelling is 9,80665 m/s².

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.

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

Bijgewerkt op: · Redactioneel beleid

Vergelijkbare tools