Calculadora de flotabilidad
Desplazar 0.002 m³ de agua a 1000 kg/m³ con una gravedad de 9.81 m/s² produce un empuje de 19.62 N hacia arriba. Cambie el fluido, el volumen o la gravedad, incluso la de la Luna, para tareas, demostraciones y estimaciones rápidas. Gratis en su navegador.
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Ejemplo resuelto
- Densidad del fluido ρ
- 1 000
- Volumen
- 0,002
- Gravedad
- 9,81
- rho
- 1 000
- Densidad del fluido
- 1 000
- Volumen desplazado
- 0,002
- G
- 9,81
Una calculadora de flotabilidad convierte la densidad del fluido, el volumen desplazado y la aceleración gravitatoria en la fuerza de empuje hacia arriba que predice el principio de Arquímedes. Introduzca ρ del fluido circundante, V del volumen de fluido que desplaza el objeto y g de la gravedad local; la herramienta devuelve F_b igual a rho por V por g, una cadena de ecuación legible, pasos de sustitución y nombres de campos de fuerza reflejados para scripts y hojas de trabajo. Comprobaciones de deberes, estimaciones de arquitectura naval, demostraciones de piscinas y submarinos, y valores esperados de coding-kata necesitan el mismo producto sin abrir una pila CFD completa.
Qué dice el principio de Arquímedes sobre la fuerza de empuje
El principio de Arquímedes afirma que un cuerpo sumergido en un fluido experimenta una fuerza de empuje hacia arriba igual al peso del fluido que el cuerpo desplaza. En un campo gravitatorio uniforme ese peso es el producto de la densidad del fluido, el volumen desplazado y la aceleración gravitatoria: F_b igual a rho por V por g.
La densidad es la masa por unidad de volumen del propio fluido —unos mil kilogramos por metro cúbico para el agua líquida a temperatura ambiente, mucho menor para el aire al nivel del mar—, de modo que el mismo volumen sumergido produce una fuerza mucho mayor en agua que en aire.
El volumen desplazado es el volumen de fluido que ocuparía el espacio de la porción inmersa del objeto; los objetos totalmente sumergidos desplazan su volumen exterior, mientras que los flotantes solo desplazan el volumen necesario para que la fuerza de empuje equilibre el peso. La gravedad fija la escala del peso: los problemas estándar en la Tierra suelen usar nueve coma ocho uno o nueve coma ocho cero seis seis cinco metros por segundo al cuadrado, y las variantes educativas de Luna o Júpiter simplemente cambian g.
El convenio de signos de esta herramienta informa F_b como la magnitud de ese producto cuando g es positivo; quienes codifican la dirección con un g con signo verán un producto con signo. Las rutas de aula y de corrector automático valoran las comprobaciones de dominio tanto como la multiplicación: un volumen negativo casi siempre es un error de entrada o de coordenadas, y devolver una fuerza negativa sin comentario ocultaría ese error. El volumen cero se admite y produce fuerza nula, lo que coincide con «nada sumergido».
La ruta de comprobación recalcula rho por V por g con el mismo redondeo fijo de los campos publicados, de modo que una respuesta correcta siempre incluye pasos que puede afirmar en pruebas o en el cuaderno de laboratorio.
Consejos prácticos, límites y búsquedas relacionadas
Prefiera enviar números en lugar de cadenas preformateadas cuando controle el cliente; las cadenas numéricas solo se aceptan si coinciden con un patrón numérico finito estricto. Use unidades coherentes: kilogramos por metro cúbico, metros cúbicos y metros por segundo al cuadrado dan newtons; gramos y centímetros exigen un g coherente en centímetros por segundo al cuadrado si desea dinas.
Esta herramienta no convierte unidades, no decide si un objeto flota o se hunde ni estima la sumersión parcial a partir de la geometría de francobordo —eso requiere la masa del objeto o un modelo de volumen aparte—. Esta página se dirige a quienes buscan una calculadora de flotabilidad, de fuerza de empuje o una herramienta del principio de Arquímedes con densidad, volumen y gravedad en línea; no es un paquete de hidrostática naval, ni un solver CFD ni un conversor de unidades.
Prefiera esta capacidad cuando ya tenga rho, V y g y solo necesite F_b; si la fuente es un problema enunciado, extraiga primero esas tres magnitudes.
Qué puede hacer con ella
Estimaciones previas de flotabilidad en scripts de ingeniería
Las tuberías calculan la fuerza hacia arriba a partir de la densidad del fluido y del volumen sumergido conocidos antes de compararla con el peso del objeto y decidir ramas de flotar frente a hundirse.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la fórmula de la fuerza de empuje?
Según el principio de Arquímedes, F_b = ρ V g, donde ρ es la densidad del fluido, V el volumen desplazado y g la aceleración gravitatoria. La fuerza iguala el peso del fluido desplazado.
¿Qué ocurre si el volumen es negativo?
El volumen desplazado debe cumplir V ≥ 0; un valor negativo se trata como error de dominio, no como fuerza con signo.
¿Indica si un objeto flota?
No. Solo calcula F_b a partir de ρ, V y g. Flotar frente a hundirse también requiere el peso del objeto (o masa y g) para la comparación.
¿Qué unidades debo usar?
Cualquier conjunto coherente. El SI (kg/m³, m³, m/s²) produce newtons. La herramienta no convierte unidades; multiplica los tres números que usted proporciona.
¿Es gratuita la calculadora de flotabilidad?
La herramienta del navegador es gratuita y se ejecuta en local.
Herramientas relacionadas
Para desarrolladores — acceso por API
Todo lo de esta página está disponible por programación. Esta sección es para equipos que quieren integrarlo en sus sistemas; el resto puede usar la herramienta de arriba sin más.
Endpoint de API
¿Prefiere automatizarlo? Un POST autenticado crea la tarea; el resultado llega por webhook o enlace firmado. La misma capacidad también se ejecuta aquí en la web, por email y desde Telegram — y pronto también desde nuestra app.
Llámela desde su stack
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)Ejemplo de solicitud
{
"density": 1000,
"volume": 0.002,
"gravity": 9.81
}Ejemplo de respuesta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "thermo.buoyant_force",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}La API es asíncrona: la llamada devuelve un task_id al instante y el resultado llega por webhook. El polling está limitado a 1 req/s por tarea.
Precio
Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.
Límites
max_abs | 1000000000000 |
Errores
| HTTP | Código | Significado |
|---|---|---|
401 | unauthorized | API key ausente o inválida. |
402 | insufficient_balance | El saldo no cubre el precio de la tarea. |
404 | unknown_type | El tipo de tarea no existe. |
429 | rate_limited | Demasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear. |
Notas técnicas
Un volumen desplazado negativo se rechaza con un error claro invalid_input, de modo que un signo invertido nunca se convierta en silencio en una «flotabilidad» hacia abajo. La ruta es aritmética determinista pura —sin red, sin semillas aleatorias, sin dependencia del reloj— de modo que el ejecutor gratuito del navegador y la API prepago devuelven el mismo JSON tras un redondeo decimal fijo cada vez que la invoca.
Cómo invocar la API y qué devuelve
Envíe un cuerpo JSON con tres números finitos obligatorios: density (alias rho, fluid_density), volume (alias V, displaced_volume, vol) y gravity (alias g, g_accel, gravitational_acceleration). Los valores absolutos deben permanecer dentro del límite publicado de un billón para que los productos intermedios sigan siendo finitos en doble precisión IEEE en el Worker y en el navegador. La densidad debe ser no negativa; el volumen no debe ser negativo —valores estrictamente menores que cero activan invalid_input—. En caso de éxito la respuesta repite density, volume y gravity redondeados, asigna buoyant_force, force y F_b al mismo producto redondeado, formula a la cadena F_b equals rho times V times g, equation a un producto sustituido legible, principle a Archimedes, message a un resumen breve y steps a un arreglo ordenado de valores dados y líneas de sustitución. La validación fallida —campos ausentes, números no finitos, valores fuera de límites absolutos, volumen negativo, densidad negativa o un producto de fuerza no finito— devuelve invalid_input y nunca se cobra. El precio es un $0.002 fijo por petición exitosa con ítem unitario y precio marginal unitario nulo.
Consejos prácticos, límites y búsquedas relacionadas
Mantenga density, volume y gravity dentro del rango absoluto publicado para que el producto no desborde en una fuerza de empuje no finita que el solver deba rechazar. Al enseñar, combine ejemplos: mil kilogramos por metro cúbico de agua, dos milésimas de metro cúbico desplazadas y g igual a nueve coma ocho uno produce unos diecinueve coma seis dos newtons; un volumen negativo deliberado demuestra la ruta dura invalid_input. Las tareas fallidas que devuelven invalid_input no consumen saldo prepago, lo que mantiene baratos los scripts exploratorios cuando el alumnado envía a propósito un volumen negativo. Las comprobaciones de ida y vuelta son sencillas: recalcule density por volume por gravity a mano y confirme que coincide con buoyant_force publicado bajo el mismo redondeo a doce decimales.
Casos de integración
Comprobación de deberes sobre Arquímedes
El alumnado introduce densidad del libro, volumen desplazado y g, y compara F_b y los pasos de sustitución manuscritos con un resultado determinista de la API o del navegador antes de entregar.
Pruebas unitarias para solvers de física del alumnado
Genere casos conocidos correctos F_b = ρ V g más rechazos deliberados de volumen negativo para valores esperados de coding kata y fixtures de integración continua.