حاسبة مبدأ أرخميدس
ماء كثافته 1000 kg/m³ يزيحه جسم بحجم 0.002 m³ تحت جاذبية 9.81 m/s² يدفع إلى أعلى بقوة 19.62 N: تضرب الحاسبة الكثافة في الحجم في الجاذبية وفق مبدأ أرخميدس وتعرض التعويض خطوة بخطوة. مجانية في متصفحك.
- مجاني
- يعمل في متصفحك
- دون تسجيل
- بياناتك لا تغادر جهازك
شغّل الأداة مجانًا
مثال محلول
- الكثافة
- 1,000
- الحجم
- 0.002
- الجاذبية
- 9.81
- Rho
- 1,000
- كثافة المائع
- 1,000
- الحجم المزاح
- 0.002
- G
- 9.81
تحوّل حاسبة مبدأ أرخميدس كثافة المائع والحجم المزاح وتسارع الجاذبية إلى قوة الطفو الصاعدة على جسم مغمور. أدخلوا ρ للمائع المحيط، وV لحجم المائع الذي يزيحه الجسم، وg للجاذبية المحلية؛ تعيد الأداة F_b مساوياً لـ rho مضروباً في V مضروباً في g، وسلسلة معادلة مقروءة، وخطوات تعويض، وأسماء حقول قوة معكوسة للسكربتات وأوراق العمل. فحوصات الواجبات وتقديرات بحرية وعروض المسابح والغواصات وقيم coding-kata المتوقعة كلها تحتاج نفس الجداء دون فتح حزمة CFD كاملة.
ما يقوله مبدأ أرخميدس عن قوة الطفو
ينص مبدأ أرخميدس على أن جسماً مغموراً في مائع يتعرض لقوة طفو صاعدة تساوي وزن المائع الذي يزيحه الجسم. في حقل جاذبية منتظم يكون ذلك الوزن جداء كثافة المائع والحجم المزاح وتسارع الجاذبية: F_b يساوي rho مضروباً في V مضروباً في g. الكثافة هي كتلة وحدة الحجم للمائع نفسه —نحو ألف كيلوغرام لكل متر مكعب للماء السائل قرب درجة حرارة الغرفة، وأصغر بكثير للهواء عند مستوى البحر— لذا ينتج نفس الحجم المغمور قوة أكبر بكثير في الماء منها في الهواء.
الحجم المزاح هو حجم المائع الذي يشغل حيز الجزء المغمور من الجسم؛ الأجسام المغمورة كلياً تزيح حجمها الخارجي، بينما الأجسام الطافية تزيح فقط الحجم اللازم لتوازن قوة الطفو مع الوزن. تضبط الجاذبية مقياس الوزن: مسائل الأرض المعيارية تستخدم غالباً تسعة فاصلة ثمانية واحد أو تسعة فاصلة ثمانية صفر ستة ستة خمسة أمتار لكل ثانية مربعة، ومتغيرات القمر أو المشتري التعليمية تغيّر g فقط. اتفاقية الإشارات في هذه الأداة تُبلّغ F_b كمقدار ذلك الجداء عندما يكون g موجباً؛ ومن يرمّز الاتجاه بـ g ذي إشارة سيرى جداءً ذا إشارة.
مسارات الصف والمصحح الآلي تهتم بفحوصات المجال بقدر الضرب: الحجم السالب غالباً خطأ إدخال أو إحداثيات، وإرجاع قوة سالبة بلا تعليق يخفي ذلك الخطأ. الحجم الصفري مسموح وينتج قوة صفرية، بما يطابق «لا شيء مغموراً». مسار التحقق يعيد حساب rho مضروباً في V مضروباً في g بنفس التقريب الثابت للحقول المنشورة، فتتضمن الاستجابة الناجحة دائماً خطوات يمكنكم تأكيدها في الاختبارات أو دفاتر المختبر دون إعادة اشتقاق الجداء يدوياً في كل مرة.
نصائح عملية وحدود وعمليات بحث ذات صلة
فضّلوا إرسال أعداد بدل سلاسل منسّقة مسبقاً عندما تتحكمون بالعميل؛ تُقبل السلاسل العددية فقط إذا طابقت نمطاً عددياً منتهياً صارماً. استخدموا وحدات متسقة: كيلوغرام لكل متر مكعب وأمتار مكعبة وأمتار لكل ثانية مربعة تعطي نيوتن؛ الغرامات والسنتيمترات تتطلب g متسقاً بالسنتيمتر لكل ثانية مربعة إن أردتم الداين. هذه الأداة لا تحوّل الوحدات ولا تقرر إن كان الجسم يطفو أو يغوص ولا تقدّر الغمر الجزئي من هندسة الحد الحر —ذلك يحتاج كتلة الجسم أو نموذجاً منفصلاً للحجم—.
تستهدف هذه الصفحة من يبحث عن حاسبة مبدأ أرخميدس أو قوة الطفو على جسم مغمور أو أداة كثافة وحجم وجاذبية على الإنترنت؛ وليست حزمة هيدروستاتيكا سفن ولا محلّ CFD ولا محوّل وحدات. فضّلوا هذه القدرة عندما تملكون بالفعل rho وV وg وتحتاجون فقط F_b؛ وإن كان المصدر مسألة نصية فاستخرجوا تلك الكميات الثلاث أولاً.
حالات الاستخدام
اختبارات وحدة لمحالّ فيزياء الطلاب
ولّدوا حالات صحيحة معروفة F_b = ρ V g مع رفض متعمد للحجم السالب لقيم coding kata المتوقعة وتجهيزات التكامل المستمر.
تقديرات طفو أولية في سكربتات هندسية
تحسب الأنابيب القوة الصاعدة من كثافة المائع والحجم المغمور المعروفين قبل المقارنة بوزن الجسم واختيار فروع الطفو مقابل الغوص.
الأسئلة الشائعة
ما صيغة قوة الطفو وفق مبدأ أرخميدس؟
F_b = ρ V g، حيث ρ كثافة المائع، وV حجم المائع الذي يزيحه الجسم المغمور، وg تسارع الجاذبية. القوة تساوي وزن المائع المزاح.
ماذا يحدث إذا كان الحجم سالباً؟
يجب أن يحقق الحجم المزاح V ≥ 0؛ والقيمة السالبة تُعامل كخطأ مجال لا كقوة ذات إشارة.
هل تخبرني إن كان الجسم يطفو؟
لا. تحسب فقط F_b من ρ وV وg. الطفو أو الغوص يحتاج أيضاً وزن الجسم (أو الكتلة وg) للمقارنة.
أي وحدات ينبغي أن أستخدم؟
أي مجموعة متسقة. النظام الدولي (kg/m³، m³، m/s²) يعطي نيوتن. الأداة لا تحوّل الوحدات؛ بل تضرب الأعداد الثلاثة التي تقدّمونها.
لماذا تكون قوة الطفو في الماء أكبر بكثير منها في الهواء؟
لأن كثافة المائع تدخل في الحساب مباشرة. فكثافة الماء نحو 1000 kg/m³ في درجة حرارة الغرفة، أما الهواء عند سطح البحر فأقل منها بكثير، ولذلك يعطي الحجم نفسه قوة أكبر بكثير في الماء.
أدوات ذات صلة
للمطوّرين — الوصول عبر API
كل ما في هذه الصفحة متاح برمجيًا. هذا القسم موجّه للفرق التقنية التي تريد ربط الأداة بأنظمتها الخاصة؛ بقية المستخدمين يمكنهم استخدام الأداة أعلاه مباشرة دون الحاجة لقراءة ما يلي.
الـEndpoint
صادِق على طلبك بترويسة Bearer، وأرسل طلب POST واحدًا لتدخل مهمتك قائمة التنفيذ فورًا؛ ثم تستلم النتيجة عبر webhook أو رابط موقّع.
استدعِ الخدمة من بيئتك
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/mech/archimedes-buoyant-force \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"density":1000,"volume":0.002,"gravity":9.81}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/mech/archimedes-buoyant-force", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"density": 1000,
"volume": 0.002,
"gravity": 9.81
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/mech/archimedes-buoyant-force",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"density": 1000,
"volume": 0.002,
"gravity": 9.81
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/mech/archimedes-buoyant-force", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"density":1000,"volume":0.002,"gravity":9.81}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"density":1000,"volume":0.002,"gravity":9.81}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/mech/archimedes-buoyant-force", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)مثال على الطلب
{
"density": 1000,
"volume": 0.002,
"gravity": 9.81
}مثال على الاستجابة
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "mech.archimedes_buoyant_force",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}الواجهة غير متزامنة: تستلم task_id فور الإرسال، ويمكنك الاستعلام عن الحالة بمعدل طلب واحد في الثانية.
الأسعار
السعر معلن كما تراه: لا tokens ولا نظام نقاط؛ وإن فشلت المهمة فلن تُحاسَب عليها.
الأخطاء
| HTTP | الرمز | المعنى |
|---|---|---|
401 | unauthorized | مفتاح الوصول مفقود أو غير صالح؛ تحقق من ترويسة Bearer في طلبك. |
402 | insufficient_balance | رصيدك لا يكفي لتنفيذ هذه المهمة؛ أعد شحن الرصيد ثم أعد المحاولة. |
404 | unknown_type | نوع المهمة المطلوب غير موجود في الكتالوج — راجع الاسم المرسل في الطلب. |
429 | rate_limited | تجاوزت الحد المسموح من الطلبات؛ انتظر قليلًا ثم أعد المحاولة. |
ملاحظات تقنية
يُرفض الحجم المزاح السالب بخطأ واضح invalid_input حتى لا يتحول خطأ الإشارة بصمت إلى «طفو» نحو الأسفل. المسار حساب حتمي خالص —بلا شبكة ولا بذور عشوائية ولا اعتماد على ساعة الجدار— فيعيد مشغّل المتصفح المجاني وواجهة API المدفوعة مسبقاً نفس JSON بعد تقريب عشري ثابت في كل استدعاء.
كيفية استدعاء API وما يُعاد
أرسلوا جسم JSON بثلاثة أعداد منتهية إلزامية: density (أسماء بديلة rho وfluid_density)، وvolume (أسماء بديلة V وdisplaced_volume)، وgravity (أسماء بديلة g وgravitational_acceleration). يجب أن تبقى القيم المطلقة ضمن الحد المنشور وهو تريليون واحد حتى تبقى الجداءات الوسيطة منتهية بدقة مزدوجة IEEE على الـ Worker وفي المتصفح. يجب أن تكون الكثافة غير سالبة؛ ويجب ألا يكون الحجم سالباً —القيم الأصغر من الصفر تماماً تُطلق invalid_input برسالة أن الحجم المزاح يجب ألا يكون سالباً—. عند النجاح تعيد الاستجابة density وvolume وgravity بعد التقريب، وتعيّن buoyant_force وforce وF_b لنفس الجداء المقرّب، وformula إلى السلسلة F_b equals rho times V times g، وequation إلى جداء معوّض مقروء، وprinciple إلى Archimedes، وmessage إلى ملخص إنجليزي قصير، وsteps إلى مصفوفة مرتبة من القيم المعطاة وخطوط التعويض. فشل التحقق —حقول ناقصة، أعداد غير منتهية، قيم خارج الحدود المطلقة، حجم سالب، كثافة سالبة، أو جداء قوة غير منتهٍ— يعيد invalid_input ولا يُحاسب أبداً. التسعير $0.002 ثابت لكل طلب ناجح بوحدة item وسعر هامشي صفري فوق الأساس.
نصائح عملية وحدود وعمليات بحث ذات صلة
أبقوا density وvolume وgravity ضمن المدى المطلق المنشور حتى لا يفيض الجداء إلى قوة طفو غير منتهية يرفضها المحلّ. عند التدريس، اقرنوا أمثلة: ألف كيلوغرام لكل متر مكعب من الماء، وألفان من المتر المكعب مزاحان، وg يساوي تسعة فاصلة ثمانية واحد يعطي نحو تسعة عشر فاصلة ستة اثنين نيوتن؛ وحجم سالب متعمد يوضح مسار invalid_input الصارم. المهام الفاشلة التي تعيد invalid_input لا تستهلك الرصيد المدفوع مسبقاً، فيبقى استكشاف السكربتات رخيصاً عندما يرسل المتعلمون عمداً حجماً سالباً. فحوصات الذهاب والإياب سهلة: أعيدوا حساب density مضروباً في volume مضروباً في gravity يدوياً وتأكدوا من مطابقته لـ buoyant_force المنشور بنفس تقريب الاثنتي عشرة منزلة الذي يستخدمه المعالج.
حالات التكامل
مراجعة واجبات مسائل أرخميدس
يدخل الطلاب كثافة الكتاب والحجم المزاح وg، ثم يقارنون F_b وخطوات التعويض المكتوبة يدوياً بنتيجة حتمية من API أو المتصفح قبل التسليم.
أسئلة تقنية
هل حاسبة مبدأ أرخميدس مجانية؟
أداة المتصفح مجانية وتعمل محلياً. استدعاءات API تستخدم رصيد KIT المدفوع مسبقاً بسعر $0.002 لكل طلب ناجح؛ والمهام الفاشلة لا تُحاسب أبداً.