Как работает калькулятор силы Архимеда
Инструмент считает выталкивающую силу по закону Архимеда:
$$ F_A = \rho g V $$
Где \(F_A\) — сила Архимеда, \(\rho\) — плотность среды, \(g\) — ускорение свободного падения, \(V\) — объём вытесненной среды. Это вес среды, которую вытесняет погружённая часть тела.
Можно найти не только силу, но и обратные величины: плотность среды, вытесненный объём или ускорение \(g\). Если дополнительно указать массу или вес тела, калькулятор покажет кажущийся вес и статус плавучести.
Например, для пресной воды, вытесненного объёма \(10\ \text{л}\) и стандартного \(g\):
$$ F_A = 1000 \times 9{,}80665 \times 0{,}01 = 98{,}0665\ \text{Н} $$
Масса вытесненной воды в таком сценарии равна \(10\ \text{кг}\).
Что показывает результат
В результате выводятся главное значение, формула, подстановка, масса вытесненной среды, кажущийся вес и вывод “тонет / всплывает / нейтральная плавучесть”, если известен вес тела. График показывает, как сила Архимеда меняется при другом погружённом объёме, а схема сил объясняет направление действия сил.
Ограничения
Калькулятор использует базовую модель закона Архимеда. Он не учитывает форму тела, центр плавучести, устойчивость, крен, вязкость, поверхностное натяжение и движение жидкости.