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उत्प्लावन कैलकुलेटर

अनुमान लगाइए कि कोई वस्तु चुने हुए द्रव में तैरेगी या नहीं, उसका कितना भाग सतह के नीचे रहेगा, और पूर्ण डूबने से पहले वह कितनी अतिरिक्त द्रव्यमान वहन कर सकती है।

activeEquation
उदाहरण

12 kg वस्तु, 0.05 m³ विस्थापन, पानी 1000 kg/m³। यह लगभग 24% डूबे हिस्से के साथ 38 kg की अतिरिक्त payload margin रखती है।

उत्प्लावन निर्णय
तैरती है
पूर्ण विस्थापन पर अधिकतम buoyant force
490.5 N
वस्तु का भार
117.72 N
तैरने के संतुलन पर डूबा हुआ आयतन
0.012 m³
तैरने के संतुलन पर डूबा हुआ भाग
24%
पूर्ण विस्थापन पर अधिकतम समर्थित कुल द्रव्यमान
50 kg
पूर्ण डूबने से पहले बची हुई payload margin
38 kg

वस्तु तैर सकती है। steady floating equilibrium में buoyant force, वस्तु के भार के बराबर होती है; ऊपर दिखाई गई बड़ी full-displacement buoyant force केवल उपलब्ध ceiling है जो payload margin तय करती है।

केवल static buoyancy estimate। यह पेज stability, hull shape effects, trapped air behavior, trim, waves, dynamic drag या safety certification predict नहीं करता।

क्या यह उपयोगी था?

उदाहरण

यह कैसे काम करता है

सूत्र

Fb,max⁡=ρfgVmax⁡F_{b,\max} = \rho_f g V_{\max}

W=mgW = m g

Vsub=mρfV_{sub} = \frac{m}{\rho_f}

mmax⁡=ρfVmax⁡m_{\max} = \rho_f V_{\max}

mpayload=mmax⁡−mm_{payload} = m_{\max} - m

चर

Fb,max⁡F_{b,\max}

पूर्ण विस्थापन पर अधिकतम buoyant force(N or lbf)

WW

वस्तु का भार(N or lbf)

VsubV_{sub}

तैरने के लिए आवश्यक डूबा हुआ आयतन(m³, L, or ft³)

mmax⁡m_{\max}

पूर्ण विस्थापन पर अधिकतम समर्थित कुल द्रव्यमान(kg or lb)

mpayloadm_{payload}

पूर्ण डूबने से पहले बचा हुआ payload द्रव्यमान(kg or lb)

ρf\rho_f

द्रव घनत्व(kg/m³, g/cm³, or lb/ft³)

gg

गुरुत्वीय त्वरण(m/s² or ft/s²)

Vmax⁡V_{\max}

अधिकतम बाहरी विस्थापन आयतन(m³, L, or ft³)

mm

वस्तु का द्रव्यमान(kg or lb)

चुनें कि आपको वस्तु का द्रव्यमान पता है या उसकी औसत घनत्व। फिर अधिकतम विस्थापन आयतन, द्रव घनत्व और चाहें तो अलग गुरुत्व दर्ज करें। कैलकुलेटर चुनी हुई इकाइयों को एक सामान्य भौतिक आधार में बदलता है, भार की तुलना पूर्ण विस्थापन पर उपलब्ध अधिकतम buoyant force से करता है, और फिर तैरने की equilibrium state या shortfall दिखाता है।

यह planning model सरल और static है। पहले अधिकतम उपलब्ध buoyant force Fb,max⁡=ρfgVmax⁡F_{b,\max} = \rho_f g V_{\max} से निकाली जाती है। वस्तु का भार W=mgW = m g है। यदि Fb,max⁡F_{b,\max}, WW के बराबर या उससे बड़ा है, तो वस्तु तैर सकती है। उसका steady floating state इस पूरे ceiling का उपयोग नहीं करता; उसे केवल इतना द्रव विस्थापित करना होता है कि ρfgVsub=mg\rho_f g V_{sub} = m g पूरा हो, इसलिए Vsub=m/ρfV_{sub} = m / \rho_f। यही full-displacement ceiling अधिकतम समर्थित द्रव्यमान mmax⁡=ρfVmax⁡m_{\max} = \rho_f V_{\max} और बची हुई payload margin mpayload=mmax⁡−mm_{payload} = m_{\max} - m भी तय करता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

01यह कैलकुलेटर वास्तव में क्या estimate करता है?
यह औसत द्रव्यमान या घनत्व, बाहरी विस्थापन आयतन, द्रव घनत्व और गुरुत्व से static buoyancy estimate देता है। इससे पता चलता है कि अधिकतम विस्थापन वस्तु को संभाल सकता है या नहीं, और यदि हाँ, तो संतुलन पर कितना द्रव विस्थापित होना चाहिए।
02अधिकतम buoyant force और steady floating force अलग क्यों हैं?
अधिकतम buoyant force पूर्ण डूबने पर ऊपरी सीमा है: rho_f × g × Vmax। तैरती हुई वस्तु सामान्यतः इससे कम द्रव विस्थापित करती है। स्थिर संतुलन में buoyant force केवल उतनी बढ़ती है जितनी वस्तु के भार को संतुलित करने के लिए चाहिए।
03बाहरी विस्थापन आयतन क्यों चाहिए?
उत्प्लावन इस बात पर निर्भर करता है कि वस्तु कितना द्रव हटा सकती है, केवल अंदर के ठोस पदार्थ पर नहीं। इसलिए sealed container या foam insert घने हिस्सों के बावजूद तैर सकता है।
04payload margin का मतलब क्या है?
यह वह अतिरिक्त द्रव्यमान है जिसे वस्तु चुने हुए द्रव में पूर्ण डूबने से पहले अभी भी वहन कर सकती है। यह अधिकतम समर्थित द्रव्यमान और वस्तु के अपने द्रव्यमान का अंतर है।
05यह टूल क्या predict नहीं करता?
यह stability, hull shape effects, trapped air behavior, trim, waves, dynamic drag या safety certification predict नहीं करता। यह केवल static buoyancy estimate है।

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