Siła wyporu

Siła wyporu zależy od objętości i gęstości cieczy: ciało o objętości 1000 litrów wypiera w słodkiej wodzie 998 kg i doznaje wyporu 9789 N. Kalkulator pokazuje też, czy ciało pływa, i liczy balony.

Przykład: Co chcesz obliczyć: Ciało w cieczy lub powietrzu · Masa ciała 800 kg · Objętość ciała 1000 litrów · Ciecz lub gaz: Woda słodka (998,2 kg/m³) → Siła wyporu: Siła wyporu 9789 N, ciało pływa. Źródło: Wikipedia – Archimedisches Prinzip. Stan na: .

kg
litrów
Moje narzędziaWpisane dane są zapisywane tylko w tej przeglądarce.

Wynik

Siła wyporu
Siła wyporu 9789 N, ciało pływa
Wartości pomocnicze
DaneWartość
Siła wyporu F = ρ · V · g (całkowicie zanurzone)9789 N
Ciężar ciała7845,32 N
Masa wypartej cieczy (całkowicie zanurzone)998,2 kg
Średnia gęstość ciała800 kg/m³
Zanurzenie podczas pływania80,1 %
Ładunek do zatonięcia (ujemny: za ciężkie)198,2 kg
Czy ciało pływa?
Ciało pływa, zanurzone w 80,1 % swojej objętości.
Gęstości w 20 °C i pod normalnym ciśnieniem (CRC Handbook, Wikipedia); woda morska z 35 g soli na kg ma około 1025 kg/m³. Przyspieszenie ziemskie to 9,80665 m/s².

Jak to obliczamy

Według Archimedesa siła wyporu jest równa ciężarowi wypartej cieczy: F = ρ · V · g, gdzie ρ to gęstość cieczy, V objętość zanurzonej części, a g = 9,80665 m/s². Nie zależy od kształtu ani materiału ciała.

Pływanie, zawisanie, tonięcie

O pływaniu decyduje średnia gęstość ciała: jeśli jest mniejsza niż gęstość cieczy, ciało pływa i zanurza się tylko tak głęboko, by wyporność niosła jego ciężar (część zanurzona = gęstość ciała podzielona przez gęstość cieczy). Gdy są równe, ciało zawisa, a gdy jest większa, tonie. Ładunek pokazuje, ile kilogramów łódź może jeszcze przyjąć, zanim zanurzy się całkowicie.

Balony

Balon się wznosi, bo gaz w środku jest lżejszy od otaczającego powietrza. Udźwig to objętość razy różnica gęstości: około 1,04 kg na m³ dla helu i 1,12 kg na m³ dla wodoru. Gorące powietrze rzednie z temperaturą: w 100 °C ma tylko 0,946 kg/m³ i daje około 0,26 kg udźwigu na m³.

Najczęściej zadawane pytania

Jak obliczyć siłę wyporu?

F = ρ · V · g: gęstość cieczy razy objętość wypartej cieczy razy 9,81 m/s². Dla 1 litra wody to około 9,79 N, czyli prawie ciężar 1 kg.

Kiedy ciało pływa?

Gdy jego średnia gęstość jest mniejsza niż gęstość cieczy. Drewno o gęstości 800 kg/m³ pływa w wodzie, zanurzone w około 80 %.

Ile może unieść balon na gorące powietrze?

Przy 100 °C w środku i 20 °C na zewnątrz 2800 m³ daje około 720 kg udźwigu. Po odjęciu powłoki, kosza i palnika zostaje ładunek użyteczny.

Źródła i podstawa prawna

Stan na: · Zasady redakcyjne

Podobne narzędzia