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2. 浮力的五个计算公式
F浮=F向上-F向下
“F向上”指下表面受到的向上的力,F向下指上表面受到的向下的力,这是浮力的最原始的计算公式。
F浮=G排=ρ液gV排
这是根据阿基米德原理得到的,V排指排出液体的体积,ρ液指液体密度。
F浮=G物
即ρ液gV排=ρ物gV物,利用二力平衡,即根据漂浮、悬浮的物体浮力与自重相等。
F浮=G物-F拉
测量浮力时根据此公式计算,F拉指的是弹簧测力计的拉力。
F浮=ρgh
h指的是物体全部浸入液体中时表面距离液面的高度。
(2)经典力比算液体密度扩展阅读
力指物体在流体(包括液体和气体)中,各表面受流体(液体和气体)压力的差(合力)。公元前245年,阿基米德发现了浮力原理。
浮力的定义式为F浮=G排(即物体浮力等于物体下沉时排开液体的重力),计算可用它推导出公式F浮=ρ液gV排(ρ液:液体密度,单位千克/立方米;g:重力与质量的比值g=9.8N/kg在粗略计算时,g可以取10N/kg,单位牛顿;V排:排开液体的体积,单位立方米)。液体的浮力也适用于气体。
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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4. 浮力计算公式
浮力公式的推算
F
浮=F下表面-F上表面
=F向上-F向下
=P向上*S-P向下*S
=ρ液*g*H*S-ρ液*g*h*S
=ρ液*g*(H-h)*S
=ρ液*g*△h*S
=ρ液*g*V排
=m排液*g
=G排液 浮力公式的推算
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)