Kalkulator siły wyporu — oblicz online
Ten kalkulator stosuje prawo Archimedesa: F = ρ · g · V. Porównuje wypór z ciężarem ciała i wydaje werdykt: PŁYWA (z procentem zanurzenia) albo TONIE (z ciężarem pozornym pod wodą). Ciecze do wyboru — od wody po rtęć.
🧮 Policz od razu
Co liczy kalkulator siły wyporu?
Prawo Archimedesa w komplecie: kalkulator liczy siłę wyporu F = ρ · g · V (gęstość cieczy razy g razy objętość zanurzenia), zestawia ją z ciężarem ciała i wydaje werdykt: „PŁYWA” — z dokładnym procentem zanurzenia, albo „TONIE” — z ciężarem pozornym pod wodą. Ciecz wybierasz z listy: woda słodka, morska, olej, rtęć lub własna gęstość.
Eureka! — skąd bierze się wypór
Ciśnienie w cieczy rośnie z głębokością, więc na spód zanurzonego ciała napiera mocniej niż na wierzch — wypadkowa pcha w górę. Jej wartość to dokładnie ciężar wypartej cieczy: genialne spostrzeżenie Archimedesa z wanny. Konsekwencja praktyczna: wypór zależy od objętości i cieczy, nigdy od materiału ciała — kilogram ołowiu i kilogram styropianu o tej samej objętości dostają identyczne wsparcie.
Przykład krok po kroku
Ciało: V = 10 l, m = 8 kg w wodzie. Wypór (pełne zanurzenie): 1000 × 9,81 × 0,01 = 98,1 N; ciężar: 78,5 N. Wypór wygrywa → PŁYWA, zanurzając się tylko tyle, by wyprzeć 8 kg wody: 8 litrów, czyli 80% objętości (jak góra lodowa ze swoimi 92%, tylko o lżejszym „ładunku”). Dołóż 4 kg: ciężar 117,7 N > 98,1 N → TONIE, ale pod wodą „waży” ledwie 19,6 N ≈ 2 kg — dlatego pod wodą podnosisz kamienie jak piłki.
Rtęć, statki i słona woda
Trzy klasyki do przetestowania w kalkulatorze. Rtęć (ρ = 13 546): nasz 8-kilogramowy przedmiot pływa zanurzony w… 6% — w rtęci pływa nawet żelazo i ołów! Woda morska (1025): o 2,5% gęstsza, więc statki siedzą płycej — stąd znaki wolnej burty na kadłubach i legendarne „unoszenie” w Morzu Martwym (ρ ≈ 1240). Statek ze stali? Pływa, bo liczy się kadłub z powietrzem: ogromne V przy umiarkowanej masie — dopóki woda nie wleje się do środka.
Gdzie się to przydaje?
Żegluga i szkutnictwo (wyporność = maksymalny ładunek!), nurkowanie (dobór balastu i kompensacja), balony i sterowce (ten sam wzór — ciecz to powietrze!), areometry i pomiar gęstości, hydrostatyka na sprawdzianach. W parze z naszym kalkulatorem gęstości tworzy komplet: tam „pływa czy tonie” z materiału, tu — pełne siły i procenty zanurzenia.