什么是阿基米德原理
关于浮力的一条基本原理。浸在液体或气体里的物体受到竖直向上的浮力作用,浮力的大小等于被该物体排开的液体的重量。浮力是物体受到的流体压强的所有作用的净效应。其公式可记为:F浮=G排=ρ液gV排。阿基米德发现的浮力原理,奠定了流体静力学的基础。传说希伦王召见阿基米德,让他鉴定纯金王冠是否掺假。他冥思苦想多日,在跨进澡盆洗澡时,从看见水面上升得到启示,作出了关于浮体问题的重大发现,并通过王冠排出的水量解决了国王的疑问。
阿基米德原理是什么?
1.阿基米德原理:浸入浸体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力.
2.浮力的计算公式
F浮=G排=ρ液gV排
3.阿基米德原理也适用于气体.浸没在气体里的物体受到的浮力的大小,等于它排开的气体受到的重力.
1.正确理解阿基米德原理及其公式
阿基米德原理阐明了浮力的三要素:浮力作用于浸在液体(或气体)里的物体上,其方向竖直向上,其大小等于物体所排开的液体(或气体)受到的重力,即F浮=G排.“浸在”包括物体全部没入液体里,也包括物体一部分体积浸在液体里.“浸没”指全部体积都在液体里.“排开液体的体积”即V排与物体的体积在数值上不一定相等.当物体浸没在液体里时,V排=V物,此时物体受到的浮力最大,浮力的大小也与深度无关.当物体部分浸入液体时,浮力的大小只与物体排开液体的体积和液体的密度有关,与物体的形状、密度无关.
2.液体中物体的平衡及平衡条件
液体中的物体如果处于漂浮、悬浮、受力静止、沉在底部静止及在液体中做匀速直线运动等状态,就说物体处于平衡状态.液体中物体的平衡条件是:物体受到的各个外力的合力为零.如果物体只受重力G和浮力F浮的作用,当这两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上时,物体就平衡,如漂浮和悬浮等.如果物体还受到绳子的拉力或底部的支持力等,那么当物体处于平衡状态时,其所受向上的力之和一定等于向下的力之和.
典型例题
例1.将一边长为50cm的正方体铁块放入水池中,铁块静止后受到的浮力多大?(g=10N/kg)
铁块放入水中会下沉到池底,利用浮力公式计算出物体受到的浮力大小.放入液体中的物体静止后有三种可能的状态:漂浮、悬浮、沉底;漂浮和悬浮物体受重力和浮力两个力作用;沉底物受重力、浮力和支持力三个力作用.
已知:ρ=1.0×103kg/m3,L=50cm,g09.8N/kg,求:F浮.
解:F=ρgV
=ρgL3
=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.5m)3
=1.25×103N
例2.一合金块在空气中称时,弹簧秤的示数为2.94N,全部浸没在水中称时,弹簧秤的示数为1.96N,则合金块受到的浮力是多大?它的体积是多大?合金块的密度是多大?
解析:利用称重法求浮力可得:F浮=G-F,而F浮=ρ水gV排,因为物体浸没在水中,因此V物=V排.合金块的密度ρ合=
.
解:F浮=G-F=2.94N-1.96N=0.98N
而F浮=ρ液gV排,
又物体中浸没在水中,故
故V物=V浮=
=0.98×1×10-4kg/m3ρ合=
=3×103kg/m3
可见利用称重法求浮力,不仅可求出物体在液体中受到的浮力,而且,如果已知液体的密度可求物体的密度,或者已知物体的密度还可求液体的密度.
阿基米德公式是什么?
阿基米德公式是F浮=G排=m排·g=ρ液(气)·g·V排。单位:F浮—牛顿(N),ρ液(气)—kg/m^3,g—N/kg,V排—m^3。浮力的有关因素:浮力只与ρ液,V排有关,与ρ物(G物),深度无关,与V物无直接关系。当物体完全浸没在液体或气体时,V排=V物;当物体只有一部分浸入液体时,则V排<V物。阿基米德的适用范围阿基米德原理适用于全部或部分浸入静止流体的物体,要求物体下表面必须与流体接触。如果物体的下表面并未全部同流体接触,例如,被水浸没的桥墩、插入海底的沉船、打入湖底的桩子等,在这类情况下,此时水的作用力并不等于原理中所规定的力。如果水相对于物体有明显的流动,此原理也不适用(见伯努利方程)。鱼在水中游动,由于周围的水受到扰动,用阿基米德原理算出的力只是部分值。这些情形要考虑流体动力学的效应。水翼船受到远大于浮力的举力就是动力学效应,所循规律与静力学有所不同。
阿基米德原理三个公式
阿基米德原理三个公式:F浮=G、F浮=G排、F浮=m排g。流体静力学的一个重要原理,它指出,浸入静止流体中的物体受到一个浮力,其大小等于该物体所排开的流体重量,方向竖直向上并通过所排开流体的形心。这结论是阿基米德首先提出的,故称阿基米德原理。
浸在流体内的物体受到流体竖直向上托起的作用力叫作浮力。浮力指物体在流体(液体和气体)中,各表面受流体压力的差(合力)。公元前245年,阿基米德发现了浮力原理。