Как пользоваться
- Выберите жидкость или введите свою плотность в кг/м³.
- Введите объём тела и единицу (1 л = 0,001 м³).
- Задайте массу тела или его плотность, если известен материал.
- Смотрите силу Архимеда, плавает ли тело, погружённую часть или вес в жидкости.
Формулы
- Сила Архимеда (полное погружение): Fа = ρ жидкости × g × V, g = 9,80665 м/с².
- Сила тяжести: P = m × g. Плотность тела: ρ = m ÷ V.
- Тело плавает: погружённая доля = ρ тела ÷ ρ жидкости; в равновесии сила Архимеда равна весу.
- Тело тонет: вес в жидкости = P − Fа.
Плотности в списке — типичные значения; пресная вода округлена до 1000 кг/м³, воздух — у уровня моря при 15 °C.
Пример расчёта
Закрытая бутылка объёмом 2 л и массой 1 кг в пресной воде: Fа = 1000 × 0,002 × 9,80665 = 19,6133 Н при полном погружении, вес 9,80665 Н, поэтому бутылка плавает, погрузившись на 500 ÷ 1000 = 50 %.
Стальной брусок объёмом 1 л (7850 кг/м³): масса 7,85 кг, вес 76,9822 Н, сила Архимеда 9,80665 Н — брусок тонет и весит в воде 67,1756 Н.
Советы
- Важен объём, а не форма. Учитывается только объём вытесненной жидкости.
- Солёная вода держит лучше. То же тело в море погружается чуть меньше, чем в озере.
- Газ — тоже среда. Выберите воздух, чтобы понять, почему поднимается гелиевый шар: его средняя плотность вместе с оболочкой меньше 1,225 кг/м³.