讨论一种简单的模型,有一圆柱型物体,上下底面面积均为S,高度为H
该物体在水中刚好处于悬浮状态,上底面距离液体表面高度为h
浮力:其实是由于液体不同深度的压强不同,因为存在压强差进而导致上下表面所受水的压力不同而产生浮力.
因为:压力F=P×S(P为压强,S为作用面积),液体某一深度压强P=ρgh(ρ为液体密度,h为深度)
因此:F(浮力)=F(下底面)-F(上底面)
=P(下底面)×S(下底面)-P(下底面)×S(下底面)
=ρg(h+H)×S-ρgh×S (ρ为液体密度)
=ρgHS
其中HS乘积刚好为圆柱体的体积V=HS,所以上述公式可以再进行简化:
F(浮力)=ρgV(ρ为液体体积;V为物体排开液体的体积,当物体全部浸入液体时则为物体的体积).