Question

浮力的物理意义是什么？

Answer 1

应用领域
1．空心法
木头漂浮于水面是因为木材的密度小于水的密度。把树木挖成“空心”就成了独木舟，自身重力变小，可承载较多人，独木舟排开水的体积变大，增大了可利用的浮力，牙膏卷成一团，沉于水底，而“空心”的牙膏皮可浮在水面上，说明“空心”可调节浮力与重力的关系。利用“空心”增大排开液体的体积，从而增大浮力，使物体能漂浮在液面上。[9]
2．轮船
轮船能漂浮在水面的原理：由钢铁制造的轮船，由于船体做成空心的，使它排开水的体积增大，受到的浮力增大，这时船受到的浮力等于自身的重力，所以能浮在水面上。它是利用物体漂浮在液面的条件F浮=G物来工作的，只要船的重力不变，无论船在海里还是河里，它受到的浮力不变。（但海水与河水密度不同，则轮船的吃水线不同，根据阿基米德原理，F浮=ρ液gV排，它在海里和河里浸入水中的体积不同）。轮船的大小通常用它的排水量来表示。所谓排水量就是指轮船在满载时排开水的质量。轮船满载时受到的浮力F浮=G排=m排g。而轮船是漂浮在液面上的，F浮=G船+G货=m船g+m货g，因此有m总=m船+m货。[9]
3．潜水艇
浸没在水中的潜水艇排开水的体积，无论下潜多深，始终不变，所以潜水艇所受的浮力始终不变.潜水艇的上浮和下沉是靠压缩空气调节水舱里水的多少来控制自身的重力而实现的（改变自身重力：排水充水）。若要下沉，可充水，使F浮<G；若上浮则排出水，使F浮>G。在潜水艇浮出海面的过程中，因为排开水的体积减小，所以浮力逐渐减小，当它在海面上行驶时，受到的浮力大小等于潜水艇的重力（漂浮）。[9]
4．气球和飞艇（浮空器）
气球和飞艇里充的是密度小于空气的气体，热气球里充的是被燃烧器加热、体积膨胀、密度变小了的热空气。F浮=ρ气gV排，G球=ρ气gV排+G壳，当F浮≥G球时，气球或飞艇可升上天空。若要使充氦气或氢气的气球或飞艇降回地面，可以放出球内的一部分气体，使气球体积缩小，浮力随之减小，使F浮<G球。对于热气球，只需停止加热，随着球内空气冷却，气球体积逐渐缩小，浮力随之减小，使F浮<G球而降回地面。（同理，热空气向上，冷空气向下，形成了对流——风）。[9]
5．密度计
测量物体密度的仪器是密度计。密度计是利用阿基米德原理来工作的，用密度计测量液体的密度时，它受到的浮力总等于它的重力，由于密度计制作好后它的重力就确定了，所以它在不同液体中漂浮时所受到的浮力都相同，根据