一切浸在液体或气体中的物体受到竖直向上的力,叫浮力.
浮心定义
浮力的作用点称为浮心,浮心显然与所排开液体体积的形心重合
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漂浮于流体(液体或气体)表面或浸没于流体之中的物体,受到各方向流体静压力的向上合力.其大小等于被物体排开流体的重力.在液体内,不同深度处的压强不同.物体上、下面浸没在液体中的深度不同,物体下部受到液体向上的压强较大,压力也较大,可以证明,浮力等于物体所受液体向上、向下的压力之差.例如石块的重力大于其同体积水的重量,则下沉到水底.浮木或船体的重力等于其浸入水中部分所排开的水重,所以浮于水面.气球的重量比它同体积空气的重力小,即浮力大于重力,所以会上升.这种浸在水中或空气中,受到水或空气将物体向上托的力叫“浮力”.例如,从井里提一桶水,在未离开水面之前比离开水面之后要轻些,这是因为桶受到水的浮力.不仅是水,例如酒精、煤油或水银等所有的液体,对浸在它里面的物体都有浮力.所有液体都一样.当然,浸在气体(与液体一样都是流体)中的物体也受到浮力的作用.浸在液体中的物体,当它所受的浮力大于重力时,物体上浮;当它所受的浮力小于所受的重力时,物体下沉;当它所受的浮力与所受的重力相等时,物体悬浮在液体中,或漂浮在液体表面上.
公式推算
假设有一正方体沉于水中,F浮=ρgh2*S-ρgh1*S(浸没在水中) =ρgS*Δh =ρ液gV排 (通用) =G排液 当物体悬浮或漂浮时,F 浮=G物=m物g 说明 (1)h2为正方体下表面到水面距离,h1为正方体上表面到水面距离,Δh为正方体之高.(2)“F浮=ρ液gV排=G排液”最重要.F浮=ρ液gV排的公式推导:浮力=排开液体所受重力——F浮=G(物体所受重力)排液=m排液?g =ρ液gV排 所以有F浮+G=0 (3)给出沉浮条件(实心物体,如果是空心物体,则下面公式中的密度表示物体的平均密度,即物体的总质量除以总体积得到的结果) ρ物>ρ液,下沉 ,G物>F浮 ρ物=ρ液,悬浮 ,G物=F浮 (基本物体是空心的) ρ物<ρ液,上浮,(静止后漂浮)G物<F浮 ρ物<ρ液,漂浮,G物=F浮(因为是上浮的最后境界,所以ρ物<ρ液) ρ物>ρ液,沉底 ,G物=F浮+F杯底对物的支持力(三力平衡)
露排比公式
如果漂浮(这是重要前提!),则:ρ物∶ρ液=V排∶V物.其中,V物=V排+V露 它的变形公式 1. (ρ液-ρ物)∶ρ液=V露∶V物 2. ρ物∶(ρ液-ρ物)=V排∶V露 证明:∵漂浮 ∴F浮=G物,即ρ液gV排=ρ物gV物,即ρ液V=ρ物V物,即ρ物∶ρ液=V排∶V物(交叉相乘)
四种公式
视重法:F浮=G-G1(空气中重力减去在水中的重力)(用弹簧测力计) 公式法:F浮=G排=ρ液gV排(完全浸没) 漂浮法:F浮=G物(又叫平衡法) 原理法:F浮=F↓-F↑(上下压力差) 特例:当物体和容器底部紧密接触时,即物体下部没有液体.此时物体没有受到液体向上的压力,即F浮=0
阿基米德原理
物体浸在液体中排开液体的重力等于物体浸在液体中受到的浮力.即F浮=G液排=ρ液gV排.(V排表示物体排开液体的体积)