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Fluid Mechanics

浮力計算機

物体の形状・密度・流体種類・水没率を設定して浮力・重力・見かけ重量をリアルタイム計算。アルキメデスの原理をビジュアルで確認。

パラメータ設定
物体の形状
一辺の長さ a 1.00 m
物体密度 ρobj 500 kg/m³
木:500 / アルミ:2700 / 鉄:7800
流体の種類
流体密度 ρf 1000 kg/m³
水没率 100 %
浮力 F_b [N]
重力 W [N]
合力 [N]
見かけ重量 [N]
状態

理論式

アルキメデスの原理:

$$F_b = \rho_f \cdot g \cdot V_{sub}$$

重力:$W = \rho_{obj} \cdot g \cdot V$

見かけ重量:$W_{app} = W - F_b = (\rho_{obj} - \rho_f) \cdot g \cdot V_{sub}$

浮き条件:$\rho_{obj} < \rho_f$ (完全沈没時)

CAE連携: 浮体構造物・潜水機器の初期設計 / CFD前処理での浮力バランス確認 / 海洋構造物の設置計算。OpenFOAMの浮力項 $\rho_f g$ はこの原理に基づく。

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