Der Wasserverdrängungsrechner dient zur Berechnung des Wasservolumens, das ein Objekt beim Eintauchen verdrängt. Dieser Rechner nutzt grundlegende physikalische Eigenschaften wie das Gewicht des Objekts, das Volumen und die Dichte der Flüssigkeit und liefert schnelle und genaue Ergebnisse. Es ist besonders nützlich in Bereichen wie Materialwissenschaften, Fluiddynamik und Fertigung, in denen Präzision von größter Bedeutung ist.
Formel des Wasserverdrängungsrechners
Wenn Sie die vom Wasserverdrängungsrechner verwendeten Formeln verstehen, erhalten Sie die genauesten Ergebnisse:
Berechnung der wahren Masse
Zunächst muss die wahre Masse des Objekts mit der Formel berechnet werden:
wahre Masse = wahres Gewicht / Erdbeschleunigung
Das wahre Gewicht ist hier das Gewicht, das im Vakuum gemessen wird, wodurch die Auftriebseffekte der Luft eliminiert werden. Auf der Erde beträgt die Erdbeschleunigung etwa 9.81 Meter pro Sekunde im Quadrat (m/s²) und bildet die Grundlage für diese Berechnung.
Berechnung der Verschiebung
Die Verschiebung selbst berechnet sich wie folgt:
Verschiebung = (wahre Masse * Dichte des Objekts) – (Volumen des Objekts * Dichte der Flüssigkeit)
Diese Formel berücksichtigt die Dichte des Objekts und der Flüssigkeit (üblicherweise Wasser mit 1000 kg/m³ bei Raumtemperatur). Durch Eingabe der wahren Masse und des Volumens des Objekts kann der Rechner ermitteln, wie viel Flüssigkeit vom Objekt verdrängt wird.
Allgemeine Umrechnungstabelle
Um Ihnen bei Ihren Berechnungen zu helfen, finden Sie hier eine praktische Umrechnungstabelle, die gängige Dichten sowie Volumen- und Gewichtsumrechnungen enthält:
| Werkstoff | Dichte (kg / m³) |
|---|---|
| Kunststoff | 950 |
| Stahl | 7850 |
| Wasser | 1000 |
| Volume | Umwandlung (Conversion) |
|---|---|
| 1 Liter | 0.001 m³ |
| 1 Gallonen | 0.00378541 m³ |
| Gewicht | Umwandlung (Conversion) |
|---|---|
| 1 Pfund | 0.453592 kg |
Beispiel eines Wasserverdrängungsrechners
Lassen Sie uns ein typisches Szenario mit dem Wasserverdrängungsrechner durchgehen:
Szenario: Berechnen Sie die Verschiebung eines 10 kg schweren Stahls Schutzmassnahmen bei (Dichte = 7850 kg/m³) in Süßwasser getaucht.
- Berechnen Sie die wahre Masse:
- Wahres Gewicht = 10 kg (gemessen im Vakuum)
- Wahre Masse = 10 kg / 9.81 m/s² = 1.02 kg (ungefähr)
- Verschiebungsformel anwenden:
- Volumen des Objekts = Masse / Dichte = 1.02 kg / 7850 kg/m³ = 0.00013 m³
- Verdrängung = (1.02 kg * 7850 kg/m³) – (0.00013 m³ * 1000 kg/m³) = 7998.37 kg – 0.13 kg = 7998.24 kg
- Ergebnisse interpretieren:
- Die Verdrängung des Stahlblocks beträgt ca. 7998 kg Wasser, was einer verdrängten Menge von ca. 7998 Litern entspricht.
Die häufigsten FAQs
Ungenauigkeiten können durch falsche Dateneingabe, Messfehler und die Nichtberücksichtigung von Temperatur- und Druckbedingungen entstehen. Überprüfen Sie Ihre Eingaben immer noch einmal und stellen Sie sicher, dass Ihre Messwerkzeuge kalibriert sind.
Die Wasserdichte ändert sich mit der Temperatur. Bei Zimmertemperatur (20 Grad Celsius) liegt sie bei etwa 1000 kg/m³, kann aber schwanken. Verwenden Sie Temperaturkorrekturfaktoren aus wissenschaftlichen Handbüchern oder Online-Ressourcen, um Ihre Berechnungen entsprechend anzupassen.
Absolut! Während die Standardflüssigkeitsdichte auf die von Wasser eingestellt ist, können Sie den Dichtewert anpassen, um ihn an andere Flüssigkeiten wie Öl (ca. 800 kg/m³) oder Benzin (ca. 700 kg/m³) anzupassen. Dadurch kann der Rechner in einer Vielzahl von Szenarien verwendet werden.