حاسبة قوة الطفو
إزاحة 0.002 m³ من الماء بكثافة 1000 kg/m³ مع جاذبية مقدارها 9.81 m/s² تولّد قوة طفو مقدارها 19.62 N إلى أعلى. غيّر المائع أو الحجم أو الجاذبية، حتى جاذبية القمر، للواجبات والعروض والتقديرات السريعة. مجاني في متصفحك.
- مجاني
- يعمل في متصفحك
- دون تسجيل
- بياناتك لا تغادر جهازك
شغّل الأداة مجانًا
مثال محلول
- كثافة المائع ρ
- 1,000
- الحجم
- 0.002
- الجاذبية
- 9.81
- rho
- 1,000
- كثافة المائع
- 1,000
- الحجم المزاح
- 0.002
- G
- 9.81
تحوّل حاسبة الطفو كثافة المائع والحجم المزاح وتسارع الجاذبية إلى قوة الطفو الصاعدة التي يتنبأ بها مبدأ أرخميدس. أدخل ρ للمائع المحيط، وV لحجم المائع الذي يزيحه الجسم، وg للجاذبية المحلية؛ تعيد الأداة F_b مساويًا لـ rho مضروبًا في V مضروبًا في g، وسلسلة معادلة مقروءة، وخطوات تعويض، وأسماء حقول قوة معكوسة للسكربتات وأوراق العمل. تحتاج مراجعة الواجبات وتقديرات العمارة البحرية وعروض المسبح والغواصة وقيم coding-kata المتوقعة إلى نفس الجداء دون فتح حزمة CFD كاملة.
ما يقوله مبدأ أرخميدس عن قوة الطفو
ينص مبدأ أرخميدس على أن جسمًا مغمورًا 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 مضروبًا في V مضروبًا في g. الكثافة هي الكتلة لكل وحدة حجم للمائع نفسه —نحو ألف كيلوغرام لكل متر مكعب للماء السائل قرب درجة حرارة الغرفة، وأصغر بكثير للهواء عند مستوى سطح البحر— لذا ينتج الحجم المغمور نفسه قوة أكبر بكثير في الماء منها في الهواء.
الحجم المزاح هو حجم المائع الذي يشغل فضاء الجزء المغمور من الجسم؛ الأجسام المغمورة كليًا تزاح حجمها الخارجي، بينما الأجسام العائمة تزاح فقط ما يكفي لموازنة قوة الطفو للوزن. تضبط الجاذبية مقياس الوزن: مسائل الأرض القياسية غالبًا تستخدم تسعة فاصلة ثمانية واحد أو تسعة فاصلة ثمانية صفر ستة ستة خمسة أمتار لكل ثانية مربعة، ومتغيرات القمر أو المشتري التعليمية تغيّر g فحسب. اتفاقية الإشارة في هذه الأداة تبلّغ F_b كمقدار ذلك الجداء عندما يكون g موجبًا؛ ومن يرمّز الاتجاه بـ g موقّع سيرى جداءً موقّعًا.
مسارات الصف والمصحح الآلي تهتم بفحوصات النطاق بقدر الضرب: الحجم السالب غالبًا خطأ إدخال أو إحداثيات، وإرجاع قوة سالبة دون تعليق يخفي ذلك الخطأ. الحجم الصفر مسموح وينتج قوة صفر، بما يوافق «لا شيء مغمورًا». يعيد مسار التحقق حساب rho مضروبًا في V مضروبًا في g بنفس التقريب الثابت للحقول المنشورة، لذا تحمل الاستجابة الناجحة دائمًا خطوات يمكن تأكيدها في الاختبارات أو دفاتر المختبر.
نصائح عملية وحدود وعمليات بحث ذات صلة
فضّل إرسال أعداد بدل سلاسل مسبقة التنسيق عندما تتحكم بالعميل؛ تُقبل السلاسل العددية فقط عندما تطابق نمطًا عدديًا منتهيًا صارمًا. استخدم وحدات متسقة: كيلوغرام لكل متر مكعب ومتر مكعب ومتر لكل ثانية مربعة تعطي نيوتن؛ الغرام والسنتيمتر يتطلبان g متسقًا بالسنتيمتر لكل ثانية مربعة إن أردت داين. لا تحوّل هذه الأداة الوحدات، ولا تقرر إن كان الجسم يطفو أو يغرق، ولا تقدّر الغمر الجزئي من هندسة اللوح الحر —ذلك يحتاج كتلة الجسم أو نموذج حجم منفصل—.
تستهدف هذه الصفحة من يبحث عن حاسبة طفو أو قوة طفو أو أداة مبدأ أرخميدس لكثافة وحجم وجاذبية عبر الإنترنت؛ وليست حزمة هيدروستاتيكا سفن، ولا حلّال CFD، ولا محوّل وحدات. فضّل هذه القدرة عندما تملك rho وV وg وتحتاج F_b فقط؛ إن كان المصدر مسألة نصية فاستخرج تلك الكميات الثلاث أولًا.
حالات الاستخدام
تقديرات طفو أولية في سكربتات هندسية
تحسب الأنابيب القوة الصاعدة من كثافة المائع والحجم المغمور المعروفين قبل مقارنتها بوزن الجسم واتخاذ فروع الطفو مقابل الغرق.
الأسئلة الشائعة
ما صيغة قوة الطفو؟
من مبدأ أرخميدس، F_b = ρ V g، حيث ρ كثافة المائع، وV الحجم المزاح، وg تسارع الجاذبية. تساوي القوة وزن المائع المزاح.
ماذا يحدث إذا كان الحجم سالبًا؟
يجب أن يحقق الحجم المزاح V ≥ 0؛ تُعامل القيمة السالبة كخطأ نطاق لا كقوة موقّعة.
هل يبيّن إن كان الجسم يطفو؟
لا. يحسب فقط F_b من ρ وV وg. الطفو مقابل الغرق يحتاج أيضًا وزن الجسم (أو الكتلة وg) للمقارنة.
أي وحدات يجب أن أستخدم؟
أي مجموعة متسقة. وحدات SI (kg/m³، m³، m/s²) تعطي نيوتن. الأداة لا تحوّل الوحدات؛ تضاعف الأعداد الثلاثة التي تقدّمها.
هل يمكن حساب الطفو على القمر أو كوكب آخر؟
نعم. يكفي إدخال قيمة الجاذبية الخاصة بذلك المكان بدل قيمة الأرض، فالقوة تساوي كثافة المائع مضروبة في الحجم المزاح وفي الجاذبية التي تختارها.
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/thermo/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/thermo/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/thermo/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/thermo/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/thermo/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": "thermo.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.
الحدود
max_abs | 1000000000000 |
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 يتحوّل الإشارة المعكوسة بصمت إلى «طفو» نحو الأسفل. المسار حساب حتمي خالص —بلا شبكة، بلا بذور عشوائية، بلا اعتماد على ساعة الحائط— لذا يعيد مشغّل المتصفح المجاني وواجهة API المدفوعة مسبقًا نفس JSON بعد تقريب عشري ثابت في كل استدعاء.
كيف تستدعي API وماذا يعود
أرسل جسم JSON بثلاثة أعداد منتهية مطلوبة: density (أسماء بديلة rho، fluid_density)، وvolume (أسماء بديلة V، displaced_volume، vol)، وgravity (أسماء بديلة g، g_accel، gravitational_acceleration). يجب أن تبقى القيم المطلقة ضمن الحد المنشور وهو تريليون واحد حتى تبقى الجداءات الوسيطة منتهية بدقة IEEE المزدوجة على Worker وفي المتصفح. يجب أن تكون الكثافة غير سالبة؛ ويجب ألا يكون الحجم سالبًا —القيم الأصغر من الصفر تمامًا تطلق invalid_input—. عند النجاح تعيد الاستجابة density وvolume وgravity مقربة، وتعيّن buoyant_force وforce وF_b لنفس الجداء المقرب، وformula إلى السلسلة F_b equals rho times V times g، وequation إلى جداء معوّض مقروء، وprinciple إلى Archimedes، وmessage إلى ملخص 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 أبدًا. التسعير $0.002 ثابت لكل طلب ناجح بعنصر وحدوي وسعر وحدوي هامشي صفري.
نصائح عملية وحدود وعمليات بحث ذات صلة
أبقِ density وvolume وgravity ضمن النطاق المطلق المنشور حتى لا يفيض الجداء إلى قوة طفو غير منتهية يجب أن يرفضها الحلّال. عند التدريس، اقرن أمثلة: ألف كيلوغرام لكل متر مكعب من الماء، وألفان من ألف متر مكعب مزاح، 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 رصيدًا مدفوعًا مسبقًا، ما يبقي السكربتات الاستكشافية رخيصة عندما يرسل المتعلمون حجمًا سالبًا عمدًا. فحوصات الذهاب والإياب سهلة: أعد حساب density مضروبًا في volume مضروبًا في gravity يدويًا وتأكد أنه يساوي buoyant_force المنشور ضمن نفس التقريب إلى اثنتي عشرة خانة.
حالات التكامل
مراجعة واجبات مسائل أرخميدس
يُدخل الطلاب كثافة الكتاب والحجم المزاح وg، ثم يقارنون F_b وخطوات التعويض المكتوبة يدويًا بنتيجة حتمية من API أو المتصفح قبل التسليم.
اختبارات وحدات لحلّالات فيزياء الطلاب
ولّد حالات F_b = ρ V g الصحيحة المعروفة بالإضافة إلى رفض متعمد للحجم السالب لقيم coding kata المتوقعة وfixtures التكامل المستمر.
أسئلة تقنية
هل حاسبة الطفو مجانية؟
أداة المتصفح مجانية وتعمل محليًا. تستخدم استدعاءات API رصيد KIT المدفوع مسبقًا بسعر $0.002 لكل طلب ناجح؛ ولا تُحاسب المهام الفاشلة.