Calculateur de flottabilité
Déplacer 0,002 m³ d'eau à 1000 kg/m³ avec une gravité de 9,81 m/s² donne une poussée de 19,62 N vers le haut. Changez le fluide, le volume ou la gravité, même celle de la Lune, pour les devoirs, démonstrations et estimations rapides. Gratuit dans votre navigateur.
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Exemple résolu
- Densité du fluide ρ
- 1 000
- Volume V
- 0,002
- Gravité
- 9,81
- rho
- 1 000
- Densité du fluide
- 1 000
- Volume déplacé
- 0,002
- G
- 9,81
Un calculateur de flottabilité transforme la densité du fluide, le volume déplacé et l'accélération gravitationnelle en la force de poussée vers le haut prédite par le principe d'Archimède. Saisissez ρ pour le fluide environnant, V pour le volume de fluide que l'objet déplace et g pour la gravité locale ; l'outil renvoie F_b égal à rho fois V fois g, une chaîne d'équation lisible, des étapes de substitution et des noms de champs de force miroirs pour scripts et feuilles de calcul. Vérifications de devoirs, estimations d'architecture navale, démonstrations de piscine et de sous-marin, et valeurs attendues de coding-kata ont besoin du même produit sans ouvrir une pile CFD complète.
Ce que dit le principe d'Archimède sur la force de poussée
Le principe d'Archimède affirme qu'un corps immergé dans un fluide subit une force de poussée vers le haut égale au poids du fluide que le corps déplace. Dans un champ gravitationnel uniforme ce poids est le produit de la densité du fluide, du volume déplacé et de l'accélération gravitationnelle : F_b égal à rho fois V fois g.
La densité est la masse par unité de volume du fluide lui-même —environ mille kilogrammes par mètre cube pour l'eau liquide près de la température ambiante, bien plus faible pour l'air au niveau de la mer— de sorte que le même volume immergé produit une force bien plus grande dans l'eau que dans l'air.
Le volume déplacé est le volume de fluide qui occuperait l'espace de la portion immergée de l'objet ; les objets totalement immergés déplacent leur volume extérieur, tandis que les objets flottants ne déplacent que le volume nécessaire pour que la force de poussée équilibre le poids. La gravité fixe l'échelle du poids : les problèmes standards sur Terre utilisent souvent neuf virgule huit un ou neuf virgule huit zéro six six cinq mètres par seconde carrée, et les variantes éducatives Lune ou Jupiter changent simplement g.
La convention de signe de cet outil reporte F_b comme la magnitude de ce produit lorsque g est positif ; les appelants qui codent la direction avec un g signé verront un produit signé. Les parcours en classe et de correcteur automatique tiennent aux contrôles de domaine autant qu'à la multiplication : un volume négatif est presque toujours une erreur de saisie ou de coordonnées, et renvoyer une force négative sans commentaire masquerait cette erreur.
Un volume nul est autorisé et donne une force nulle, ce qui correspond à « rien d'immergé ». Le chemin de vérification recalcule rho fois V fois g avec le même arrondi fixe que les champs publiés, de sorte qu'une réponse réussie livre toujours des étapes que vous pouvez affirmer dans des tests ou un cahier de laboratoire.
Conseils pratiques, limites et recherches associées
Préférez envoyer des nombres plutôt que des chaînes préformatées lorsque vous contrôlez le client ; les chaînes numériques ne sont acceptées que si elles correspondent à un motif numérique fini strict. Utilisez des unités cohérentes : kilogrammes par mètre cube, mètres cubes et mètres par seconde carrée donnent des newtons ; grammes et centimètres exigent un g cohérent en centimètres par seconde carrée si vous voulez des dynes.
Cet outil ne convertit pas les unités, ne décide pas si un objet flotte ou coule et n'estime pas l'immersion partielle à partir de la géométrie de franc-bord —cela nécessite la masse de l'objet ou un modèle de volume séparé—. Cette page vise les personnes qui cherchent un calculateur de flottabilité, de force d'Archimède ou un outil densité-volume-gravité en ligne ; ce n'est pas un paquet d'hydrostatique navale, ni un solveur CFD, ni un convertisseur d'unités.
Préférez cette capacité lorsque vous avez déjà rho, V et g et n'avez besoin que de F_b ; si votre source est un problème rédigé, extrayez d'abord ces trois grandeurs.
Cas d’usage
Estimations préalables de flottabilité dans des scripts d'ingénierie
Les pipelines calculent la force vers le haut à partir de la densité du fluide et du volume immergé connus avant de comparer au poids de l'objet et de décider flotter ou couler.
Questions fréquentes
Quelle est la formule de la force de poussée ?
D'après le principe d'Archimède, F_b = ρ V g, où ρ est la densité du fluide, V le volume déplacé et g l'accélération gravitationnelle. La force égale le poids du fluide déplacé.
Que se passe-t-il si le volume est négatif ?
Le volume déplacé doit satisfaire V ≥ 0 ; une valeur négative est traitée comme une erreur de domaine, non comme une force signée.
Cela indique-t-il si un objet flotte ?
Non. Il calcule seulement F_b à partir de ρ, V et g. Flotter ou couler exige aussi le poids de l'objet (ou masse et g) pour la comparaison.
Quelles unités dois-je utiliser ?
Tout ensemble cohérent. Le SI (kg/m³, m³, m/s²) donne des newtons. L'outil ne convertit pas les unités ; il multiplie les trois nombres que vous fournissez.
Le calculateur de flottabilité est-il gratuit ?
L'outil navigateur est gratuit et s'exécute en local.
Outils associés
Pour les développeurs — accès API
Tout sur cette page est disponible par programmation. Cette section s'adresse aux équipes qui veulent l'intégrer à leurs systèmes ; les autres peuvent simplement utiliser l'outil ci-dessus.
Endpoint
Authentification par jeton Bearer : un seul POST met la tâche en file d’attente, et le résultat vous parvient par webhook ou lien signé.
Appeler depuis votre 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)Exemple de requête
{
"density": 1000,
"volume": 0.002,
"gravity": 9.81
}Exemple de réponse
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "thermo.buoyant_force",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}L’API est asynchrone : chaque appel renvoie un task_id immédiatement, puis vous interrogez l’état à raison d’une requête par seconde.
Tarifs
Le prix est publié, sans tokens ni crédits. Une tâche qui échoue n’est pas facturée.
Limites
max_abs | 1000000000000 |
Erreurs
| HTTP | Code | Signification |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Clé API absente ou invalide : vérifiez l’en-tête Authorization. |
402 | insufficient_balance | Solde insuffisant : rechargez votre compte pour lancer cette tâche. |
404 | unknown_type | Type de tâche inconnu : vérifiez le champ type de votre requête. |
429 | rate_limited | Trop de requêtes : ralentissez la cadence, puis réessayez. |
Notes techniques
Un volume déplacé négatif est rejeté avec une erreur claire invalid_input, afin qu'un signe inversé ne devienne jamais silencieusement une « flottabilité » vers le bas. Le chemin est une arithmétique purement déterministe —pas de réseau, pas de graines aléatoires, pas de dépendance à l'horloge— de sorte que l'exécuteur gratuit du navigateur et l'API prépayée renvoient le même JSON après un arrondi décimal fixe à chaque appel.
Comment appeler l'API et ce qui revient
Envoyez un corps JSON avec trois nombres finis obligatoires : density (alias rho, fluid_density), volume (alias V, displaced_volume, vol) et gravity (alias g, g_accel, gravitational_acceleration). Les valeurs absolues doivent rester dans la limite publiée d'un billion afin que les produits intermédiaires restent finis en double précision IEEE sur le Worker et dans le navigateur. La densité doit être non négative ; le volume ne doit pas être négatif —les valeurs strictement inférieures à zéro déclenchent invalid_input—. En cas de succès la réponse renvoie density, volume et gravity arrondis, fixe buoyant_force, force et F_b au même produit arrondi, formula à la chaîne F_b equals rho times V times g, equation à un produit substitué lisible, principle à Archimedes, message à un court résumé et steps à un tableau ordonné de valeurs données et de lignes de substitution. Une validation échouée —champs manquants, nombres non finis, valeurs hors limites absolues, volume négatif, densité négative ou produit de force non fini— renvoie invalid_input et n'est jamais facturée. Le tarif est un $0.002 forfaitaire par requête réussie avec article unitaire et prix marginal unitaire nul.
Conseils pratiques, limites et recherches associées
Gardez density, volume et gravity dans la plage absolue publiée pour que le produit ne déborde pas en une force de poussée non finie que le solveur doit rejeter. En enseignement, couplez des exemples : mille kilogrammes par mètre cube d'eau, deux millièmes de mètre cube déplacés et g égal à neuf virgule huit un donne environ dix-neuf virgule six deux newtons ; un volume négatif délibéré démontre le chemin dur invalid_input. Les tâches échouées qui renvoient invalid_input ne consomment pas le solde prépayé, ce qui maintient les scripts exploratoires peu coûteux lorsque les apprenants envoient volontairement un volume négatif. Les contrôles aller-retour sont simples : recalculez density fois volume fois gravity à la main et confirmez l'égalité avec le buoyant_force publié sous le même arrondi à douze décimales.
Cas d'intégration
Vérifications de devoirs sur Archimède
Les élèves saisissent densité du manuel, volume déplacé et g, puis comparent F_b et les étapes de substitution manuscrites à un résultat déterministe de l'API ou du navigateur avant de rendre.
Tests unitaires pour solveurs de physique étudiants
Générez des cas connus corrects F_b = ρ V g plus des rejets délibérés de volume négatif pour valeurs attendues de coding kata et fixtures d'intégration continue.