Kaldırma Kuvveti Hesaplayıcı

Bir cismin seçilen akışkanda yüzüp yüzmeyeceğini, yüzeyin altında ne kadar kalacağını ve tamamen batmadan önce ne kadar ek kütle taşıyabileceğini tahmin edin.

Nasıl Çalışır

Formül

F_{b,\max} = \rho_f g V_{\max}

W = m g

V_{sub} = \frac{m}{\rho_f}

m_{\max} = \rho_f V_{\max}

m_{payload} = m_{\max} - m

Değişkenler, semboller ve birimler

$F_{b,\max}$: Tam yer değiştirmede maksimum kaldırma kuvveti(N or lbf)
$W$: Cisim ağırlığı(N or lbf)
$V_{sub}$: Yüzmek için gereken batık hacim(m³, L, or ft³)
$m_{\max}$: Tam yer değiştirmede maksimum taşınabilir toplam kütle(kg or lb)
$m_{payload}$: Tam batmadan önce kalan yük kütlesi(kg or lb)
$\rho_f$: Akışkan yoğunluğu(kg/m³, g/cm³, or lb/ft³)
$g$: Yerçekimi ivmesi(m/s² or ft/s²)
$V_{\max}$: Maksimum dış yer değiştirme hacmi(m³, L, or ft³)
$m$: Cisim kütlesi(kg or lb)

Hesaplama yöntemi açıklandı

Cisim kütlesini mi yoksa ortalama cisim yoğunluğunu mu bildiğinizi seçin. Ardından maksimum yer değiştirme hacmini, akışkan yoğunluğunu ve isterseniz farklı bir yerçekimi değerini girin. Hesaplayıcı seçilen birimleri ortak bir fizik tabanına çevirir, cisim ağırlığını tam yer değiştirmedeki maksimum kaldırma kuvvetiyle karşılaştırır ve ardından yüzme dengesini veya kütle açığını gösterir.

Planlama modeli basit ve statiktir. Önce mevcut maksimum kaldırma kuvveti $F_{b,\max} = \rho_f g V_{\max}$ ile hesaplanır. Cismin ağırlığı $W = m g$ olur. Eğer $F_{b,\max}$ en az $W$ kadar büyükse cisim yüzebilir. Durağan yüzme durumu bu tavanın tamamını kullanmaz; yalnızca $\rho_f g V_{sub} = m g$ koşulunu sağlayacak kadar akışkan yer değiştirmesi gerekir, yani $V_{sub} = m / \rho_f$ . Aynı tam yer değiştirme tavanı maksimum taşınabilir kütleyi $m_{\max} = \rho_f V_{\max}$ ve kalan yük payını $m_{payload} = m_{\max} - m$ olarak belirler.

Sıkça Sorulan Sorular

Bu hesaplayıcı tam olarak neyi tahmin eder?

Bu araç ortalama cisim kütlesi veya yoğunluğu, dış yer değiştirme hacmi, akışkan yoğunluğu ve yerçekiminden statik kaldırma kuvvetini tahmin eder. Maksimum yer değiştirmenin cismi taşıyıp taşıyamayacağını ve taşıyabiliyorsa dengede ne kadar akışkan yer değiştirmesi gerektiğini gösterir.

Maksimum kaldırma kuvveti neden dengedeki yüzerlik kuvvetinden farklıdır?

Maksimum kaldırma kuvveti tam batmadaki üst sınırdır: rho_f × g × Vmax. Yüzen bir cisim genellikle bundan daha az akışkan yer değiştirir. Durağan dengede kaldırma kuvveti yalnızca cismin ağırlığına eşit olana kadar artar.

Neden dış yer değiştirme hacmi gerekiyor?

Kaldırma kuvveti cismin ne kadar akışkanı itebildiğine bağlıdır; yalnızca içindeki katı malzemeye bağlı değildir. Bu yüzden kapalı bir kap ya da köpük dolgu, bazı parçaları yoğun olsa bile yüzebilir.

Buradaki yük payı ne anlama geliyor?

Yük payı, cismin seçilen akışkanda tamamen batmadan önce hâlâ taşıyabileceği ek kütledir. Maksimum taşınabilir kütle ile cismin kendi kütlesi arasındaki farktır.

Bu araç neyi tahmin etmez?

Dengeyi, gövde şekli etkilerini, hapsolmuş havayı, trimi, dalgaları, dinamik sürüklemeyi veya güvenlik sertifikasyonunu tahmin etmez. Bu yalnızca statik bir kaldırma kuvveti tahminidir.

İlgili Hesaplayıcılar

Yoğunluk Hesaplayıcı

İki bilinen değerden yoğunluk, kütle veya hacim hesaplayın

Hacim Hesaplayıcı

Beş yaygın şeklin hacmi, sıvı kapasitesiyle birlikte.

Terminal Hız Hesaplayıcı

Kütle, sürükleme, alan, yoğunluk ve yerçekiminden kararlı düşme hızını hesaplayın

Potansiyel Enerji Hesaplayıcı

Kütle, yerçekimi ve yükseklikten PE = mgh hesaplayın

Kaldırma Kuvveti Hesaplayıcı

Nasıl Çalışır

Sıkça Sorulan Sorular

İlgili Hesaplayıcılar

Tüm hesaplayıcılar

Hesaplamaya hazır mısınız?