ForHosting KIT · 科学

浮力計算機

密度1000 kg/m³の水を0.002 m³押しのけると、重力加速度9.81 m/s²で19.62 Nの浮力が上向きにはたらきます。流体、体積、重力を変えれば月の上の計算もでき、課題や実演、概算に役立ちます。ブラウザで無料で使えます。

無料
ブラウザで動作
登録不要
データは端末の外に出ません

無料で実行 API仕様を見る

ご利用方法ウェブAPIメールTelegramアプリ近日

計算例

入力した場合

流体密度 ρ: 1,000
体積: 0.002
重力: 9.81

結果

rho: 1,000
流体密度: 1,000
排除体積: 0.002
G: 9.81

浮力計算機は、流体密度・排除体積・重力加速度から、アルキメデスの原理が示す上向きの浮力を求めます。宿題の検算、船舶構造の概算、プールや潜水艦の演示、coding-kata の期待値は、本格的な CFD スタックを開かずに同じ積を必要とします。

アルキメデスの原理が浮力について示すこと

アルキメデスの原理によれば、流体中に浸かった物体は、物体が押しのけた流体の重さに等しい上向きの浮力を受けます。一様な重力場では、その重さは流体密度・排除体積・重力加速度の積であり、F_b は rho かける V かける g です。

密度は流体そのものの単位体積あたりの質量で、室温付近の液体水ではおよそ千キログラム毎立方メートル、海面の空気でははるかに小さく、同じ浸水体積でも水中の力は空気中よりはるかに大きくなります。排除体積は物体の浸水部分が占める空間を満たす流体の体積で、完全に沈んだ物体は外形体積を押しのけ、浮いている物体は浮力が重さと釣り合う分だけを押しのけます。

重力は重さの尺度を決め、地球標準の問題ではしばしば九・八一または九・八〇六六五メートル毎秒毎秒を使い、月や木星の教材では g を変えるだけです。本ツールの符号規約では g が正のとき F_b をその積の大きさとして報告し、符号付き g で向きを表す呼び出し側には符号付きの積が見えます。

教室や自動採点の経路では掛け算と同じく定義域チェックが重要で、負の体積はほぼ常に入力や座標の誤りであり、コメントなしで負の力を返すとその誤りが隠れます。体積ゼロは許容され力ゼロとなり、「何も沈んでいない」に一致します。

実務上の注意、限界、関連検索

クライアントを制御できるときは整形済み文字列より数値の送信を優先し、数値文字列は厳密な有限数パターンに一致する場合のみ受け付けます。単位は一貫させ、キログラム毎立方メートル・立方メートル・メートル毎秒毎秒はニュートンを与え、グラムとセンチメートルではダインを望むなら g もセンチメートル毎秒毎秒で揃えます。

本ツールは単位換算、浮沈の判定、乾舷形状からの部分浸水推定は行わず、物体質量や別の体積モデルが必要です。本ページは浮力計算機・アルキメデスの原理の密度体積重力ツールをオンラインで探す方向けで、船舶静水力学パッケージでも CFD ソルバでも単位変換器でもありません。

すでに rho・V・g があり F_b だけが必要なときに本機能を使い、文章題が元ならまずその三量を取り出してください。

活用例

エンジニアリングスクリプトでの事前浮力見積もり

パイプラインが既知の流体密度と浸水体積から上向き力を計算し、物体重量と比較して浮く／沈む分岐を決めます。

よくある質問

浮力の公式は何ですか？

アルキメデスの原理より F_b = ρ V g で、ρ は流体密度、V は排除体積、g は重力加速度です。力は押しのけた流体の重さに等しくなります。

体積が負のときどうなりますか？

排除体積は V ≥ 0 を満たす必要があり、負値は符号付き力ではなく定義域エラーとして扱われます。

物体が浮くかどうかが分かりますか？

いいえ。 ρ・V・g から F_b を計算するだけです。浮沈には比較のため物体の重量（または質量と g）も必要です。

どの単位を使うべきですか？

一貫した組なら何でも構いません。SI（kg/m³、m³、m/s²）はニュートンを与えます。ツールは単位を変換せず、提供された三数を掛け合わせます。

なぜ空気中より水中のほうが浮力が大きいのですか？

浮力は流体の密度に比例するためです。室温の水は1立方メートルあたり約千キログラムで、海面の空気よりずっと重いので、同じ体積でも水中のほうがはるかに大きな力になります。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/thermo/buoyant-force

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

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)

リクエスト例

{
  "density": 1000,
  "volume": 0.002,
  "gravity": 9.81
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "thermo.buoyant_force",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

制限

max_abs 1000000000000

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

技術的な注記

周囲流体の ρ、物体が押しのける流体体積の V、局所重力の g を入力すると、F_b が rho かける V かける g、読みやすい式文字列、代入手順、スクリプトやワークシート向けの力フィールド名が返ります。負の排除体積は明確な invalid_input で拒否され、符号の取り違えが静かに下向きの「浮力」になることはありません。経路は純粋な決定的算術で、ネットワークも乱数シードも壁時計依存もなく、無料のブラウザ実行と前払い API は固定小数丸めのあと毎回同じ JSON を返します。

アルキメデスの原理が浮力について示すこと

検証経路は公開フィールドと同じ固定丸めで rho かける V かける g を再計算するため、成功応答にはテストや実験ノートで検証できる手順が常に付きます。

API の呼び出し方と返り値

必須の有限数三つを含む JSON 本体を送ってください：density（別名 rho、fluid_density）、volume（別名 V、displaced_volume、vol）、gravity（別名 g、g_accel、gravitational_acceleration）。絶対値は公開上限の一兆以内に保ち、Worker とブラウザ上の IEEE 倍精度で中間積が有限に保たれるようにします。密度は非負、体積は負であってはならず、厳密にゼロ未満の値は invalid_input を起こします。成功時、応答は丸めた density・volume・gravity を返し、buoyant_force・force・F_b を同じ丸め積に、formula を F_b equals rho times V times g の文字列に、equation を人が読める代入積に、principle を Archimedes に、message を短い要約に、steps を与えられた値と代入行の順序付き配列に設定します。欠落フィールド、非有限数、絶対限界外の値、負の体積・密度、非有限の力の積など検証失敗は invalid_input を返し、課金されません。料金は成功リクエストごとに定額の $0.002 で、単位アイテムと限界単位価格ゼロです。

実務上の注意、限界、関連検索

density・volume・gravity を公開絶対範囲内に保ち、積がソルバが拒否すべき非有限の浮力へ溢れないようにしてください。授業では、水千キログラム毎立方メートル、排除体積二千分の一立方メートル、g が九・八一で約十九・六二ニュートンになる例と、意図的な負の体積で硬い invalid_input 経路を示す例を組にします。invalid_input を返す失敗タスクは前払い残高を消費しないため、学習者が意図的に負の体積を送る探索スクリプトも安く保てます。往復検算は容易で、density かける volume かける gravity を手計算し、同じ十二桁丸めの公開 buoyant_force と一致することを確認できます。

連携の活用例

アルキメデス問題の宿題検算

学習者が教科書の密度・排除体積・g を入力し、手書きの F_b と代入手順を提出前に決定的な API またはブラウザ結果と照合します。

学生向け物理ソルバの単体テスト

既知の正しい F_b = ρ V g ケースと意図的な負体積の拒否を、coding kata の期待値や継続的インテグレーションの fixture として生成します。

技術的な質問

浮力計算機は無料ですか？

ブラウザツールは無料でローカル実行されます。API 呼び出しは成功リクエストごとに $0.002 の前払い KIT 残高を使い、失敗は課金されません。

KITの完全なドキュメントを見る →

浮力計算機

無料で実行

計算例

アルキメデスの原理が浮力について示すこと

実務上の注意、限界、関連検索

活用例

エンジニアリングスクリプトでの事前浮力見積もり

よくある質問

関連ツール

開発者向け — APIアクセス

エンドポイント

お使いのスタックから呼び出す

リクエスト例

レスポンス例

料金

制限

エラー

技術的な注記

アルキメデスの原理が浮力について示すこと

API の呼び出し方と返り値

実務上の注意、限界、関連検索

連携の活用例

アルキメデス問題の宿題検算

学生向け物理ソルバの単体テスト

技術的な質問

ありがとう