Calcolatore principio di Archimede

Un calcolatore del principio di Archimede trasforma densità del fluido, volume spostato e accelerazione gravitazionale nella spinta idrostatica verso l'alto su un oggetto immerso. Inserisca ρ del fluido circostante, V del volume di fluido che il corpo sposta e g della gravità locale; lo strumento restituisce F_b uguale a rho per V per g, una stringa di equazione leggibile, passi di sostituzione e nomi di campi di forza specchiati per script e fogli di lavoro. Controlli dei compiti, stime navali, dimostrazioni di piscina e sottomarino e valori attesi di coding-kata richiedono lo stesso prodotto senza aprire un intero stack CFD.

Cosa dice il principio di Archimede sulla spinta idrostatica

Il principio di Archimede afferma che un corpo immerso in un fluido subisce una spinta idrostatica verso l'alto uguale al peso del fluido che il corpo sposta. In un campo gravitazionale uniforme quel peso è il prodotto di densità del fluido, volume spostato e accelerazione gravitazionale: F_b uguale a rho per V per g.

La densità è la massa per unità di volume del fluido stesso —circa mille chilogrammi per metro cubo per l'acqua liquida a temperatura ambiente, molto minore per l'aria a livello del mare—, così lo stesso volume immerso produce una forza molto maggiore in acqua che in aria. Il volume spostato è il volume di fluido che occuperebbe lo spazio della porzione immersa dell'oggetto; gli oggetti totalmente immersi spostano il loro volume esterno, mentre quelli galleggianti spostano solo il volume necessario affinché la spinta bilanci il peso.

La gravità fissa la scala del peso: i problemi standard sulla Terra usano spesso nove virgola otto uno o nove virgola otto zero sei sei cinque metri al secondo quadrato, e le varianti didattiche Luna o Giove cambiano semplicemente g. La convenzione dei segni di questo strumento riporta F_b come magnitudine di quel prodotto quando g è positivo; chi codifica la direzione con un g con segno vedrà un prodotto con segno.

I percorsi di aula e di correttore automatico tengono alle verifiche di dominio tanto quanto alla moltiplicazione: un volume negativo è quasi sempre un errore di inserimento o di coordinate, e restituire una forza negativa senza commento nasconderebbe quell'errore. Il volume zero è ammesso e produce forza zero, coerente con «niente immerso».

Il percorso di verifica ricalcola rho per V per g con lo stesso arrotondamento fisso dei campi pubblicati, così una risposta di successo include sempre passi che Lei può asserire in test o nel taccuino di laboratorio senza riderivare il prodotto a mano ogni volta.

Consigli pratici, limiti e ricerche correlate

Preferisca inviare numeri piuttosto che stringhe preformattate quando controlla il client; le stringhe numeriche sono accettate solo se corrispondono a un pattern numerico finito rigoroso. Usi unità coerenti: chilogrammi per metro cubo, metri cubi e metri al secondo quadrato producono newton; grammi e centimetri richiedono un g coerente in centimetri al secondo quadrato se desidera dyne. Questo strumento non converte unità, non decide se un oggetto galleggia o affonda né stima la immersione parziale dalla geometria di bordo libero —servono la massa dell'oggetto o un modello di volume separato—.

Questa pagina si rivolge a chi cerca un calcolatore del principio di Archimede, la spinta su un oggetto immerso o uno strumento densità volume gravità online; non è un pacchetto di idrostatica navale, né un solver CFD né un convertitore di unità. Preferisca questa capacità quando ha già rho, V e g e le serve solo F_b; se la fonte è un problema enunciato, estragga prima quelle tre grandezze.