CalcLibrary

Kalkulator wyporności

Oszacuj, czy obiekt utrzyma się na wybranym płynie, jaka część znajdzie się pod powierzchnią i ile dodatkowej masy może jeszcze unieść przed całkowitym zanurzeniem.

activeEquation
Przykłady

Obiekt 12 kg, wyparcie 0,05 m³, woda 1000 kg/m³. Plywa z zapasem 38 kg i zanurzeniem okolo 24%.

Werdykt wypornosci
Plywa
Maksymalna sila wyporu przy pelnym wyparciu
490,5 N
Ciezar obiektu
117,72 N
Objetosc zanurzona w rownowadze plywania
0,012 m³
Udzial zanurzenia w rownowadze plywania
24%
Maksymalna masa calkowita przy pelnym wyparciu
50 kg
Pozostaly zapas ladunku przed pelnym zanurzeniem
38 kg

Obiekt moze plywac. W rownowadze sila wyporu rowna sie ciezarowi obiektu; wyzsza maksymalna sila wyporu pokazana wyzej jest tylko dostepnym limitem, ktory wyznacza zapas ladunku.

Tylko statyczne oszacowanie wypornosci. Ta strona nie przewiduje statecznosci, ksztaltu kadluba, uwiezionego powietrza, trymu, fal, oporu dynamicznego ani certyfikacji bezpieczenstwa.

Czy to było pomocne?

Przykłady

Jak to działa

Wzór

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

Zmienne

Fb,max⁡F_{b,\max}

Maksymalna sila wyporu przy pelnym wyparciu(N or lbf)

WW

Ciezar obiektu(N or lbf)

VsubV_{sub}

Objetosc zanurzona potrzebna do plywania(m³, L, or ft³)

mmax⁡m_{\max}

Maksymalna masa calkowita przy pelnym wyparciu(kg or lb)

mpayloadm_{payload}

Pozostala masa ladunku przed pelnym zanurzeniem(kg or lb)

ρf\rho_f

Gestosc plynu(kg/m³, g/cm³, or lb/ft³)

gg

Przyspieszenie grawitacyjne(m/s² or ft/s²)

Vmax⁡V_{\max}

Maksymalna zewnetrzna objetosc wyparcia(m³, L, or ft³)

mm

Masa obiektu(kg or lb)

Wybierz, czy znasz mase obiektu, czy jego srednia gestosc. Następnie wpisz maksymalna objetosc wyparcia, gestosc plynu oraz opcjonalnie inna wartosc grawitacji. Kalkulator przelicza jednostki do wspolnej bazy, porownuje ciezar z maksymalna sila wyporu przy pelnym wyparciu, a potem pokazuje rownowage plywania albo wielkosc niedoboru.

Model planowania jest prosty i statyczny. Najpierw obliczana jest maksymalna dostepna sila wyporu z Fb,max⁡=ρfgVmax⁡F_{b,\max} = \rho_f g V_{\max}. Ciezar obiektu to W=mgW = m g. Jesli Fb,max⁡F_{b,\max} jest co najmniej rowne WW, obiekt moze plywac. Stan rownowagi nie wykorzystuje calego tego limitu; wystarczy wypchnac tyle plynu, aby spelnic ρfgVsub=mg\rho_f g V_{sub} = m g, czyli Vsub=m/ρfV_{sub} = m / \rho_f. Ten sam limit wyparcia wyznacza tez maksymalna mase calkowita mmax⁡=ρfVmax⁡m_{\max} = \rho_f V_{\max} oraz pozostaly zapas ladunku mpayload=mmax⁡−mm_{payload} = m_{\max} - m.

Często zadawane pytania

01Co dokladnie szacuje ten kalkulator?
Szacuje statyczna wypornosc na podstawie masy lub sredniej gestosci, zewnetrznej objetosci wyparcia, gestosci plynu i grawitacji. Pokazuje, czy maksymalne wyparcie utrzyma obiekt i ile plynu trzeba wypierac w rownowadze.
02Dlaczego maksymalna sila wyporu nie jest taka sama jak sila podczas plywania?
Maksymalna sila wyporu to granica przy pelnym zanurzeniu: rho_f × g × Vmax. Obiekt plywajacy zwykle wypiera mniej plynu. W rownowadze sila wyporu rosnie tylko do poziomu rownego ciezarowi.
03Dlaczego potrzebna jest zewnetrzna objetosc wyparcia?
Wypornosc zalezy od tego, ile plynu obiekt moze odsunac, a nie tylko od ilosci litego materialu w srodku. Dlatego szczelny pojemnik lub wklad z pianki moze plywac, nawet jesli czesc elementow jest gesta.
04Co oznacza zapas ladunku?
To dodatkowa masa, jaka obiekt moze jeszcze przeniesc przed osiagnieciem pelnego zanurzenia w wybranym plynie. Jest to roznica miedzy masa maksymalnie podtrzymywana a masa samego obiektu.
05Czego ten kalkulator nie przewiduje?
Nie przewiduje statecznosci, efektow ksztaltu kadluba, uwiezionego powietrza, trymu, fal, oporu dynamicznego ani certyfikacji bezpieczenstwa. To tylko statyczne oszacowanie wypornosci.

Wszystkie kalkulatory