Opwaartse-krachtcalculator
Deze opwaartse-krachtcalculator bepaalt de opwaartse kracht die een vloeistof op een ondergedompeld voorwerp uitoefent met behulp van de wet van Archimedes, F = ρ · V · g. Voer de dichtheid van de vloeistof (kg/m³) en het ondergedompelde volume van het voorwerp (m³) in en je krijgt de opwaartse kracht in newton plus de massa van de verplaatste vloeistof in kilogram. Gebruik hem om te controleren of iets blijft drijven of zinkt, om het drijfvermogen van boten en pontons te dimensioneren of om natuurkundige opgaven op te lossen. Water staat vooraf ingesteld op 1000 kg/m³, maar je kunt in enkele seconden zeewater, olie of elke andere vloeistof modelleren.
Zo bereken je de opwaartse kracht
-
1
Voer de dichtheid van de vloeistof in
Typ de dichtheid van de omringende vloeistof in kilogram per kubieke meter. Zoet water is ongeveer 1000 kg/m³ en zeewater ongeveer 1025 kg/m³.
-
2
Voer het ondergedompelde volume in
Geef het volume van het voorwerp dat zich daadwerkelijk onder water bevindt, in kubieke meter. Voor een volledig ondergedompeld voorwerp is dit gelijk aan het totale volume.
-
3
Lees de opwaartse kracht af
De tool vermenigvuldigt dichtheid × volume × 9,81 en toont de opwaartse kracht in newton, samen met de massa van de verplaatste vloeistof in kilogram.
De formule
De wet van Archimedes stelt dat de opwaartse kracht gelijk is aan het gewicht van de vloeistof die door een ondergedompeld voorwerp wordt verplaatst:
- F = ρ · V · g
waarbij F de opwaartse kracht in newton (N) is, ρ (rho) de dichtheid van de vloeistof in kg/m³, V het ondergedompelde volume in m³ en g de valversnelling, genomen als 9,81 m/s². De massa van de verplaatste vloeistof is simpelweg m = ρ · V, en het gewicht ervan (ρ · V · g) is precies de opwaartse duw die het voorwerp ondervindt.
Uitgewerkt voorbeeld
Een afgesloten container met een ondergedompeld volume van 0,05 m³ ligt in zoet water (ρ = 1000 kg/m³):
F = 1000 × 0,05 × 9,81 = 490,5 N
De massa van het verplaatste water is 1000 × 0,05 = 50 kg. Als de container zelf minder dan 50 kg weegt, overtreffen de opwaartse 490,5 N zijn gewicht en blijft hij drijven; weegt hij meer, dan zinkt hij.
Opwaartse kracht in gangbare vloeistoffen (V = 0,05 m³)
| Vloeistof | Dichtheid (kg/m³) | Verplaatste massa (kg) | Opwaartse kracht (N) |
|---|---|---|---|
| Lucht | 1,2 | 0,06 | 0,59 |
| Plantaardige olie | 920 | 46,0 | 451,3 |
| Zoet water | 1000 | 50,0 | 490,5 |
| Zeewater | 1025 | 51,25 | 502,8 |
| Glycerine | 1260 | 63,0 | 618,0 |
Dichtere vloeistoffen duwen harder, en daarom blijf je gemakkelijker drijven in de zoute Dode Zee dan in een zoetwatermeer.
Valkuilen om te vermijden
- Volume vs. ondergedompeld volume. Gebruik bij een gedeeltelijk drijvend voorwerp alleen het deel onder het oppervlak, niet het hele voorwerp.
- Gemengde eenheden. Houd de dichtheid in kg/m³ en het volume in m³. Een liter is 0,001 m³, dus een voorwerp van 50 L heeft een volume van 0,05 m³.
- Drijven of zinken. De opwaartse kracht alleen beslist het niet: vergelijk de opwaartse kracht met het gewicht van het voorwerp (zijn eigen massa × g).
- Keuze van de zwaartekracht. Deze tool gebruikt g = 9,81 m/s²; op de maan (≈1,62 m/s²) nemen zowel het gewicht als de opwaartse kracht samen af.
Veelgestelde vragen
De opwaartse kracht is gelijk aan de dichtheid van de vloeistof maal het ondergedompelde volume maal de zwaartekracht: F = ρ · V · g, met g = 9,81 m/s². Voer de dichtheid in kg/m³ en het volume in m³ in en het resultaat is in newton.
Vergelijk de opwaartse kracht met het gewicht van het voorwerp (zijn massa × 9,81). Is de opwaartse kracht groter, dan drijft het; is het gewicht groter, dan zinkt het; zijn ze gelijk, dan blijft het zweven (neutraal drijfvermogen).
Gebruik 1000 kg/m³ voor zoet water en ongeveer 1025 kg/m³ voor zeewater. De calculator staat vooraf ingesteld op zoet water bij 1000 kg/m³, wat je kunt wijzigen om elke vloeistof te modelleren.
Deel de liters door 1000. Bijvoorbeeld: 50 liter = 0,05 m³ en 1 liter = 0,001 m³. Houd het volume in kubieke meter zodat het bij de dichtheidseenheid kg/m³ past.
Nee. De berekening draait volledig in je browser. Je dichtheids- en volumewaarden verlaten nooit je apparaat en er wordt niets gelogd of verzonden.
Gerelateerde tools
Brandstofkosten berekenen
Schat de brandstofkosten van een rit met afstand, verbruik en pompprijs. Gebruik L/100 km, km/L of MPG met bijpassende eenheden.
Afgeleidecalculator voor polynomen
Differentieer polynomen zoals 3x^3 + 2x^2 - 5x + 7 en zie hoe constanten, coëfficiënten en machten f'(x) worden.
Standaardafwijking berekenen
Bereken gemiddelde, variantie en standaardafwijking voor elke dataset, als steekproef n−1 of als populatie n. Inclusief variatiecoëfficiënt en z-scores.
BMI-calculator
Bereken de body mass index uit lengte en gewicht. Toont WHO-categorie, gezond gewichtsbereik en beperkingen van BMI.
Spaarcalculator
Bereken de toekomstige waarde van je spaargeld met een beginsaldo, periodieke inleg, jaarrente en gekozen looptijd, met maandelijkse, jaarlijkse of aangepaste rente-op-rente.
Eenheden omrekenen
Reken metrische, Amerikaanse en imperiale eenheden om voor lengte, gewicht, volume, tijd, snelheid en oppervlakte in een eenvoudige tool.