CalcLibrary

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.

activeEquation
Örnekler

12 kg cisim, 0.05 m³ yer değiştirme, 1000 kg/m³ su. Cisim 38 kg yük payı ve yaklaşık %24 batma ile yüzer.

Kaldırma kuvveti sonucu
Yüzer
Tam yer değiştirmede maksimum kaldırma kuvveti
490,5 N
Cisim ağırlığı
117,72 N
Yüzme dengesindeki batık hacim
0,012 m³
Yüzme dengesindeki batık oranı
24%
Tam yer değiştirmede maksimum taşınabilir toplam kütle
50 kg
Tam batmadan önce kalan yük payı
38 kg

Cisim yüzebilir. Durağan yüzme dengesinde kaldırma kuvveti cismin ağırlığına eşittir; yukarıdaki daha büyük tam-yer-değiştirme kaldırma kuvveti yalnızca yük payını belirleyen mevcut tavandır.

Yalnızca statik kaldırma kuvveti tahmini. Bu sayfa dengeyi, gövde şekli etkilerini, hapsolmuş havayı, trimi, dalgaları, dinamik sürüklemeyi veya güvenlik sertifikasyonunu tahmin etmez.

İşe yaradı mı?

Örnekler

Nasıl Çalışır

Formül

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

Değişkenler

Fb,max⁡F_{b,\max}

Tam yer değiştirmede maksimum kaldırma kuvveti(N or lbf)

WW

Cisim ağırlığı(N or lbf)

VsubV_{sub}

Yüzmek için gereken batık hacim(m³, L, or ft³)

mmax⁡m_{\max}

Tam yer değiştirmede maksimum taşınabilir toplam kütle(kg or lb)

mpayloadm_{payload}

Tam batmadan önce kalan yük kütlesi(kg or lb)

ρf\rho_f

Akışkan yoğunluğu(kg/m³, g/cm³, or lb/ft³)

gg

Yerçekimi ivmesi(m/s² or ft/s²)

Vmax⁡V_{\max}

Maksimum dış yer değiştirme hacmi(m³, L, or ft³)

mm

Cisim kütlesi(kg or lb)

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 Fb,max⁡=ρfgVmax⁡F_{b,\max} = \rho_f g V_{\max} ile hesaplanır. Cismin ağırlığı W=mgW = m g olur. Eğer Fb,max⁡F_{b,\max} en az WW kadar büyükse cisim yüzebilir. Durağan yüzme durumu bu tavanın tamamını kullanmaz; yalnızca ρfgVsub=mg\rho_f g V_{sub} = m g koşulunu sağlayacak kadar akışkan yer değiştirmesi gerekir, yani Vsub=m/ρfV_{sub} = m / \rho_f. Aynı tam yer değiştirme tavanı maksimum taşınabilir kütleyi mmax⁡=ρfVmax⁡m_{\max} = \rho_f V_{\max} ve kalan yük payını mpayload=mmax⁡−mm_{payload} = m_{\max} - m olarak belirler.

Sıkça Sorulan Sorular

01Bu 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.
02Maksimum 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.
03Neden 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.
04Buradaki 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.
05Bu 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.

Tüm hesaplayıcılar