Перейти к содержимому инструмента
Мои инструменты

Механика и простые механизмы · GCSE Physics Buoyancy & Density

Симулятор закона Архимеда и выталкивающей силы

Симулятор закона Архимеда и выталкивающей силы: плавание тел и погружение

  • В браузере
  • Без регистрации
  • Вывод формул
  • Режим проектора
  • Печатный лист A4
Локальный расчёт · Приватно
Интерактивная научная лаборатория Клиентские физические и математические вычисления в браузере без сбора персональных данных.
Окно 3D симуляции● 60 FPS
Пресеты и типичные ловушки:

Параметры эксперимента

cm³
g/cm³
g/cm³
%

Расчёты и показатели в реальном времени

Сила Архимеда F_A
--
Вес тела G
--
Показание весов
--
Вытесненный объём
--
Вывод формул в реальном времени
Основная формула: --
Подстановка значений: --
Физическое состояние: --

Разбор типовых задач и анализ экзаменационных ошибок

Worked Problem

Условие задачи: A 500cm³ iron block is fully submerged in water (rho=1.0g/cm³) and in kerosene (rho=0.8g/cm³). Find buoyancy. (g=10N/kg)
Пошаговый вывод формул:
  1. 1) In water: F_buoy = 1000*10*5e-4 = 5N; 2) In kerosene: F_buoy = 800*10*5e-4 = 4N. Independent of iron density.

Worked Problem

Условие задачи: An ice cube floats in a beaker of water. When melted, does the water level rise, fall, or stay unchanged?
Пошаговый вывод формул:
  1. Stays unchanged! While floating, V_disp = m_ice / rho_water. When melted, the resulting water volume is m_water / rho_water = V_disp, exactly filling the displaced cavity.

Рабочий лист для урока и домашние задания

Q1. Variant 1: An ice cube floats in saltwater. Does the level rise, fall, or stay unchanged after melting?
Q2. Variant 2: How does a submarine control diving and surfacing?
Q3. Variant 3: An object weighs 8N in air and 5N when submerged in water. Determine volume and density. (g=10N/kg)

Часто задаваемые вопросы и типичные заблуждения

Do submerged objects resting on the bottom experience buoyancy?
Yes. As long as liquid contacts the bottom surface, upward hydrostatic pressure exceeds downward pressure. Buoyancy is zero only if the base is sealed to the bottom with no liquid underneath.
Does buoyancy increase as an object goes deeper?
No. Once fully submerged, displaced volume V_disp equals object volume V_obj and remains constant. While ambient pressure increases, the difference in pressure between top and bottom stays unchanged.
When a ship sails from river to sea, does buoyant force change?
No, buoyancy still equals the ship weight. But because seawater is denser, displaced volume decreases, causing the ship to float slightly higher.
Do hot air balloons use Archimedes principle?
Yes. Air is a fluid. Heating air inside reduces its density, making balloon gross weight less than the weight of displaced cool ambient air (F_buoy > G_total).