แรงลอยตัวกับหลักการของอาร์คิมิดีส

หลักการของอาร์คิมิดีส

แรงลอยตัวเท่ากับ ρfluid × Vdisplaced × g ถ้าแรงลอยตัวมากกว่าน้ำหนักวัตถุ มันลอย ไม่เช่นนั้นมันจม

ลอยกับจม

ความหนาแน่นเฉลี่ยกำหนดชะตา วัตถุที่เบากว่าของไหลลอยโดยจมบางส่วนจนของไหลที่แทนที่เท่ากับน้ำหนักของมัน

สำรวจแรงลอยตัวแบบโต้ตอบ

วางวัตถุในบริเวณของไหล กดเล่น แล้วอ่านแรงลอยตัวกับการแทนที่แบบสด ๆ ขณะเปลี่ยนความหนาแน่นและปริมาตร

หลักการของอาร์คิมิดีส

เมื่อวัตถุจมอยู่ในของไหล มันดันของไหลบางส่วนออกไป — เรียกว่าการแทนที่ ของไหลดันกลับขึ้นด้วยแรงเท่ากับน้ำหนักของของไหลที่ถูกแทนที่ ถ้าแรงดันขึ้นนั้นเท่ากับน้ำหนักของวัตถุได้ มันลอย ถ้าวัตถุหนักเกินของไหลที่มันแทนที่ได้ มันจม

F_b = ρ · V · g

• ρ — ความหนาแน่นของไหล (kg/m³): มวลของไหลต่อหนึ่งหน่วยปริมาตร
• V — ปริมาตรที่แทนที่ (m³): ปริมาตรของไหลที่วัตถุดันออกไป
• g — ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (m/s²): ความเร่งโน้มถ่วงที่ดึงทุกอย่างลง

ก้อนหนึ่งดันน้ำออกไป 0.002 ลูกบาศก์เมตร น้ำมีความหนาแน่น 1000 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร น้ำดันกลับด้วยแรงลอยตัวเท่าใด

• ρ = 1000 kg/m³
• V = 0.002 m³
• g = 9.8 m/s²

1. F_b = ρ · V · g
2. F_b = 1000 kg/m³ · 0.002 m³ · 9.8 m/s²

F_b = 19.6 N

ลองการจำลองแบบโต้ตอบ

• ลอยในน้ำ