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浸水重量計算機

50 Nの物体が密度1000 kg/m³の水を0.002 m³押しのけると、水が19.62 Nで押し上げるため、はかりは30.38 Nを示します。真の重さ、体積、流体の密度を入れ、重力加速度は初期値で9.81 m/s²です。ブラウザで無料で使えます。

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計算例

入力した場合

真の重量: 50
体積: 0.002
流体密度: 1,000
重力: 9.81

結果

浮力: 19.62 N
水中重量: 30.38
見かけの重さ: 30.38
方程式: W_immersed = 50 − 1000 · 0.002 · 9.81 = 30.38

浸水重量計算機は、真の重さ・排除体積・流体密度から、液体または気体の中にある物体の見かけの重さを求めます。アルキメデスの原理によれば、周囲の流体は押しのけた流体の重さに等しい上向きの浮力で押し上げるため、秤の読みはその分だけ下がります。つまり浸水重量は真の重さから密度かける体積かける重力を引いた値です。静水力学の宿題を検算する学生、水中計量データを整理する実験室技術者、タンク固定具の正味下向き力を見積もる技術者は、本格的な数値流体力学スタックを開かずにその差をニュートンで必要とします。真の重さをニュートン、体積を立方メートル、流体密度をキログラム毎立方メートルで入力してください。任意の重力は既定で 9.81 メートル毎秒毎秒なので、SI 入力はニュートンになります。

アルキメデスの原理における浸水重量（見かけの重さ）の意味

見かけの重さは静水力学ではしばしば浸水重量と呼ばれ、真空や乾燥空気ではなく流体に囲まれて物体を量ったときに秤が示す正味の下向き力です。アルキメデスの原理によれば、流体中に浸かった物体は、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、その浮力は流体密度・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。

その上向き力を物体の真の重さから引くと浸水重量が得られ、W_immersed は W_true から rho V g を引いた値です。真の重さは物体に働く重力で、質量をキログラム、g を掛けた時点ですでにニュートンです。

体積は SI 作業では浸水部分の外形体積を立方メートルで表し、流体密度は周囲の液体または気体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、空気でははるかに小さくなります。重力は浮力項の尺度を決め、地球標準の問題ではしばしば 9.81 メートル毎秒毎秒を使い、gravity 欄を省略したときの既定値でもあります。

浮力が真の重さを上回ると浸水重量は負になり、拘束がなければ物体が浮くか上向きに加速するという数学的な合図です。負の流体密度はこのモデルでは物理的な連続体の性質ではなく、静かに下向きの「浮力」を出す代わりに拒否されます。密度ゼロまたは体積ゼロでは浸水重量は真の重さに等しく、真空計量や何も押しのけていない場合と一致します。

実務上の注意、単位、限界、関連検索

真の重さ・体積・密度・重力を公開絶対範囲内に保ち、積と差がソルバが拒否すべき非有限の浸水重量へ溢れないようにしてください。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・メートル毎秒毎秒で、真の重さがすでにニュートンなら結果もニュートンです。グラム、センチメートル、ポンドフォースでは整合する重力と、同じ力の単位の真の重さが必要です。

本ツールは単位換算、乾舷からの部分浸水推定、seawater のような名前からの流体物性参照は行いません。本ページは浸水重量計算機、流体中の見かけの重さ、水中計量の正味力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。

すでに真の重さ・排除体積・流体密度がありニュートンでの見かけの重さだけが必要なときに本機能を使ってください。

活用例

没水機器に残る下向き力

工学スクリプトは、既知の真の重さ・外形体積・流体密度から固定具・沈子・タンク挿入物に残る下向き力を見積もり、そのあと支持やバラストを選びます。

よくある質問

浸水重量はどのように計算しますか？

浸水重量（見かけの重さ）は W_immersed = W_true − ρ V g です。真の重さは乾燥時の重力、ρ は流体密度、V は排除体積、g は重力加速度（既定 9.81 m/s²）です。SI 単位を使えば結果はニュートンです。

流体密度が負だとどうなりますか？

流体密度は負であってはならず、負の ρ は符号付き浮力ではなく定義域エラーとして扱われ、検証失敗は課金されません。

真の重さがすでにニュートンなのに重力が必要なのはなぜですか？

真の重さは力ですが、浮力項 ρ V は g を掛けるまで質量です。任意の重力の既定は 9.81 で、SI の密度と体積が W_true から引けるニュートン単位の力になるようにします。

浸水重量は負になり得ますか？

その符号付き結果は、拘束がなければ浮力が物体を持ち上げることを意味し、計算機は値をゼロに切り詰めません。

水や空気の密度にはいくつを入れればよいですか？

室温付近の水ならおよそ1000 kg/m³、空気ならそれよりはるかに小さい値です。密度か体積がゼロなら、真空中で量ったときと同じく、結果は真の重さと等しくなります。

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/phys/immersed-weight

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/phys/immersed-weight \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"true_weight":50,"volume":0.002,"fluid_density":1000}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/phys/immersed-weight", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "true_weight": 50,
    "volume": 0.002,
    "fluid_density": 1000
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/phys/immersed-weight",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "true_weight": 50,
    "volume": 0.002,
    "fluid_density": 1000
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/phys/immersed-weight", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"true_weight":50,"volume":0.002,"fluid_density":1000}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"true_weight":50,"volume":0.002,"fluid_density":1000}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/phys/immersed-weight", 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

{
  "true_weight": 50,
  "volume": 0.002,
  "fluid_density": 1000
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "phys.immersed_weight",
  "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

負の流体密度は invalid_input として拒否されます。同じ決定的関数が無料のブラウザ実行と前払い API を動かすため、宿題の検算と本番スクリプトは固定小数丸めのあと食い違いません。

API の呼び出し方と返り値

ニュートン・立方メートル・キログラム毎立方メートルの SI 入力が、四つ目の必須欄なしでニュートンを返すようにするためです。負の密度はほぼ常に符号誤りや列の入れ替えであり、物理的な流体ではないからです。体積も同じ理由で負であってはならず、体積ゼロは許容され真の重さをそのまま返します。formula と equation の文字列はワークシート向けに引き算を言い直し、steps は与えられた値・アルキメデス積・最終差を列挙します。必須の有限数三つを含む JSON 本体を送ってください。true_weight（別名 weight、W）、volume（別名 V、displaced_volume、vol）、fluid_density（別名 density、rho）です。Gravity は任意（別名 g、g_accel、gravitational_acceleration）で、既定は 9.81 メートル毎秒毎秒です。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。流体密度は負であってはならず、厳密に負の rho は invalid_input を起こし課金されません。成功時、応答は実際に使った重力を含む丸めた入力を返し、buoyant_force を rho かける V かける g とし、immersed_weight と apparent_weight を W_true からその浮力を引いた同じ丸め差に設定します。欠落フィールド、非有限数、絶対限界外の値、負の密度、負の体積、非有限の積など検証失敗は invalid_input を返します。料金は成功リクエストごとに定額の $0.002 で、単位は item です。

実務上の注意、単位、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 JSON 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。授業では、五十ニュートン、水千キログラム毎立方メートルで二千分の一立方メートル、g が 9.81 のとき浮力が約十九・六二ニュートン、浸水重量が約三十・三八ニュートンになる例と、意図的な負の密度で硬い invalid_input 経路を示す例を組にしてください。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密度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、密度かける体積かける重力を再計算し、真の重さから引いて、同じ十二桁丸めの immersed_weight と一致することを確認できます。API 自動化は成功した item ごとに $0.002 です。

連携の活用例

見かけの重さの宿題検算

学生は教科書の真の重さ・排除体積・流体密度を入力し、提出前に手書きの浸水重量と代入手順を、決定的な API またはブラウザ結果と照合します。

水中計量の実験室データ整理

実験ノートは乾燥重量から ρ V g を引き、水中または油中の秤の読みを得て期待ニュートンを固定し、負の密度を静かな符号反転ではなく invalid_input として印します。

技術的な質問

浸水重量計算機の料金はいくらですか？

ブラウザのツールは無料で、お使いの端末で動きます。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、失敗したタスクは課金されません。

KITの完全なドキュメントを見る →

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アルキメデスの原理における浸水重量（見かけの重さ）の意味

実務上の注意、単位、限界、関連検索

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没水機器に残る下向き力

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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

API の呼び出し方と返り値

実務上の注意、単位、限界、関連検索

連携の活用例

見かけの重さの宿題検算

水中計量の実験室データ整理

技術的な質問

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