Калькулятор веса в жидкости

На погружённое в текучую среду тело действует направленная вверх выталкивающая сила. По закону Архимеда она равна весу вытесненной среды. Поскольку эта сила направлена против силы тяжести, весы или удерживающий трос регистрируют меньшую силу, чем в воздухе. Это уменьшенное показание называют кажущимся весом, хотя масса тела и действительная сила тяжести не изменились. Для полностью погружённого тела с однородной средней плотностью объём можно исключить из расчёта. Вес в воздухе равен произведению плотности тела, его объёма и ускорения свободного падения. Выталкивающая сила равна произведению плотности среды, того же вытесненного объёма и ускорения свободного падения. Деление выражений даёт: выталкивающая сила = вес в воздухе × плотность среды ÷ плотность тела. Кажущийся вес равен весу в воздухе за вычетом выталкивающей силы. Калькулятор предполагает полное погружение и использует среднюю плотность тела в целом. Материал герметичного полого тела может быть намного плотнее воды, а его общая средняя плотность с учётом заключённого воздуха — ниже. Для задач на плавучесть используйте полную массу, делённую на внешний объём, вытесняющий среду. У тела неправильной формы вытесненный объём можно измерить напрямую и по известной массе найти среднюю плотность. Если плотность тела выше плотности среды, кажущийся вес положителен и тело без опоры стремится утонуть. При равенстве плотностей выталкивающая сила равна весу и плавучесть нейтральна. Если среда плотнее, расчётный кажущийся вес отрицателен. Это означает, что тело стремится всплыть и для удержания его полностью погружённым нужна сила, направленная вниз. Плавающее тело погружено лишь частично, поэтому долю погружённого объёма нельзя определять этой формулой без отдельного расчёта равновесия. Типичные приближённые плотности: 1,000 kg/m³ для пресной воды, 1,025 kg/m³ для морской воды и от 800 до 900 kg/m³ для многих масел. Плотность зависит от температуры, солёности, давления, пористости и состава. Выталкивающая сила воздуха обычно мала, но может быть существенна при точном измерении массы. Поверхностное натяжение, движение среды, контакт с ёмкостью и прикреплённые тросы также влияют на реальные измерения. Используйте результат для задач по физике, подводного взвешивания, сравнения материалов, оценки балласта для погружений и предварительных инженерных расчётов. Простая модель не учитывает гидродинамическую подъёмную силу и сопротивление и не оценивает устойчивость. При ответственных подъёмных, морских работах и работе с системами под давлением нужны проверенные свойства материалов и учёт геометрии, динамических нагрузок, захваченного газа и соответствующих проектных запасов.