Prawo Archimedesa mowi: na cialo zanurzone w plynie dziala sila wyporu rowna ciezarowi wypartego plynu. F = rho * V * g, gdzie rho to gestosc plynu, V – objetosc zanurzonej czesci, g = 9,81 m/s^2. Jesli sila wyporu przekracza ciezar ciala, cialo plywa.
Wzor: F_wyp = rho_plynu * V * g. Ciezar ciala: F_ciez = masa * g. Gdy F_wyp > F_ciez: cialo plywa. Gdy F_wyp < F_ciez: tonie. Gdy F_wyp = F_ciez: cialo unosi sie w rownowadze. Kalkulator zawiera gotowe gestosci dla wody, solonej wody, rteci i powietrza.
Szescian o boku 0,1 m (V = 0,001 m^3) zanorzony w wodzie (rho = 1000 kg/m^3). F_wyp = 1000 * 0,001 * 9,81 = 9,81 N. Jesli szescian wazy 0,5 kg, to F_ciez = 0,5 * 9,81 = 4,905 N. F_wyp > F_ciez, wiec szescian plywa.
Prawo Archimedesa: sila wyporu dzialajaca na cialo zanurzone w plynie jest rowna ciezarowi wypartej objetosci plynu. F = rho * V * g.
Wyparla masa plynu to m = rho * V. Ciezar tej masy: F = m * g = rho * V * g. Sila jest skierowana pionowo w gore.
Plywa: srednia gestosc ciala < gestosc plynu (F_wyp > F_ciez). Tonie: gestosc ciala > gestosc plynu. Unosi sie w rownowadze gdy gestosci rowne.
Bryla zelazo (rho~7800) > wody. Okret ma duzy objetosc z powietrzem wewnatrz – srednia gestosc < 1000 kg/m^3. Odpowiednio duzy objetosc wypiera wode o wadze rownej masie statku.
V we wzorze to objetosc zanurzonej czesci, nie calkowita. Dla plywajacego: V_zan = masa/rho_plynu – tyle ile wymaga rownowaga.
Tak. Im gestsza ciecz, tym wieksza sila. Morze Martwe (rho~1240): ludzie plywaja bez wysilku. Rtec (rho=13 600): kula wolowia plywalbaby.
Projekt statkow i lodek podwodnych (balastrowanie), balony i sterowce, aparaty ratunkowe nurkov, hydrometry do mierzenia gestosci cieczy.
Tak – to ogolna zasada plynow. Balon helu wznosi sie, bo rho_He < rho_powietrza. Wzor F = rho_gazu * V * g obowiazuje.
Archimedes mial sprawdzic czyste zloto korony bez topienia. Wrzucil ja do wody: wyparty objetosc wskazal gestosc. Zloto (19 300) i srebro (10 500 kg/m^3) daja rozne objetosci dla tej samej masy.
g zmienia sie z szerokoscia: rownik ~9,78, bieguny ~9,83 m/s^2. Roznica < 0,5%, wiec 9,81 jest wystarczajace dla obliczen technicznych.
Wyniki kalkulatora maja charakter edukacyjny i orientacyjny.
Oblicz obserwowana czestotliwosc dzwieku efektem Dopplera. Podaj czestotliwosc zrodla, predkosc zrodla i obserwatora – kalkulator uzyje wzoru f_obs = f_src*(v+v_obs)/(v-v_src).
Oblicz impuls sily J = F * delta_t oraz zmiane pedu delta_p = m * delta_v. Kalkulator fizyki do mechaniki klasycznej: impuls, ped i srednia sila dzialania.
Zobacz wszystkie kalkulatory: Kalkulatory naukowe — fizyka i chemia →