怎么判断浮力大小 50
若物体在液体中上升,则浮力大于重力;若物体在液体中下降,则重力大于浮力;若物体悬浮或者漂浮在液体里不动,则重力等于浮力。
浮力指物体在流体(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。
扩展资料:
定律发现的故事:
公元前245年,赫农王命令阿基米德(Archimedes)鉴定一个皇冠。赫农王给金匠一块金子让他做一顶纯金的皇冠。做好的皇冠尽管与先前的金子一样重,但国王还是怀疑金匠掺假了。
阿基米德在洗澡时发现浮力定律。
他命令阿基米德鉴定皇冠是不是纯金的,但是不允许破坏皇冠。这似乎是件不可能的事情。在公共浴室内,阿基米德注意到他的胳膊浮到了水面上。这时他脑中闪现出一丝模糊的想法。他把胳膊完全放进水中全身放松,这时胳膊又浮到水面上。
他站了起来,浴盆四周的水位下降;再坐下去时,浴盆中的水位又上升了。
他躺在浴盆中,水位则变得更高了,而他也感觉到自己变轻了。他站起来后,水位下降,他则感觉到自己重了。一定是水对身体产生向上的浮力才使得他感到自己轻了。
他把差不多一样大的石块和木块同时放入浴盆,浸入水中。石块下沉到水里,但是他能感觉到石块变轻了。而且,他必须要向下按着木块才能把它完全浸没水中。这表明在下沉的情况下,浮力与物体的排水量(物体体积)有关,而不与物体重量有关。相同质量下,物体在水中感觉有多重一定与它的密度(物体单位体积的质量)有关。
阿基米德因此找到了解决国王问题的方法,问题关键在于密度。如果皇冠里面含有其他金属,它的密度会不相同,在重量相等的情况下,这个皇冠的体积是不同的。
把皇冠和等重的金子放进水里,结果发现皇冠排出的水量比金子的大,这表明皇冠是掺假的。
最重要的是,阿基米德发现了浮力原理,即水对物体的浮力等于物体所排出水的重量。
参考资料来源:百度百科-浮力
物体的浮沉条件通常是分析某一个物体的浮力跟重力的关系,同一个物体,漂浮、悬浮的时候浮力等于重力。下沉的时候浮力小于重力。
密度关系实际上对应着浮沉条件。物体密度大于液体,下沉;小于,漂浮;等于,悬浮。
举例说明:
轮船与潜艇。
轮船从河里驶向海里时,浮力怎么变化?
船一定是漂浮的,漂浮物体浮力等于重力,因此,河里与海里的浮力相等,都等于自身重力。但由于海水密度大,所以V排小些。原因:
F浮=ρ河gV排1=ρ海gV排2,河水密度小,V排大。
假设潜艇在水下由河里进入海里,这时候,因为V排不变,据:F浮=ρ液gV排,密度大的海水产生的浮力也大。
状态 浮力表达 密度关系
上浮 F浮=ρ液gV排>G物 ρ液>ρ物
漂浮 F浮=ρ液gV排=G物 =ρ物gV物 ρ液>ρ物 V排<V物
悬浮 F浮=ρ液gV排=G物 =ρ物gV物 ρ液=ρ物
下沉 F浮=ρ液gV排<G物 =ρ物gV物 ρ液<ρ物
判断浮力大小的时候,首先确认物体在液体中的状态,归于以上3种的其中哪种;有排开液体体积的时候或拍开液体体积可求的时候,都可以使用阿基米德原理;而浮沉条件在解题的时候一般都是反用的,就是已知其状态,然后分类到以上3种情况,然后再对应解题思路;用密度判断的题也不会那么直接,也是先告知状态,然后判定其密度;阿基米德原理的好处是可设想全部浸没后的浮力,然后跟其受到重力比较,就可以知道会达到以上3中状态的哪种。
希望能够帮到你
有些题目并不是把所有条件都给你,他可能只给你液体体积和两个物体质量什么的,有时要用阿基米德定律,有时用浮沉条件,我不知道怎么判断用哪个。。。
解物理题的时候有“必然联想”,意思是说给你个参数,你必然要联想这个参数是做什么的,涉及这个参数的公式有什么,所以你必须对一类物理题所涉及的公式全部都掌握(如果不能理解就只能记住了,劝你最好是理解的记忆)。
浮力的产生实际上是物体在液体中受到的压力不一样,拿一个正方体来说,侧面受到液体压力会对面抵消,而上下2个面的压力就不能抵消了,因为处于液体的深度不同(你要是学过高等数学后就知道其他形状的物体也可以计算,原理一样的),液体深度越深压力越大(潜水潜的越深压力越大),这个压力是由于液体受到重力而产生的,即 压强=p*g*h(密度*引力常数*深度),这个是根本原因,希望你首先理解。
回到正题,如果给定 液体体积 那么,我们要液体体积是没有用的,因为和液体压力(即浮力)产生的原因没有关系,所以我们这个时候就知道,其实液体的体积实际上是让我们搞清楚:密度。这种情况下必须要知道质量,质量/体积=密度,我们就可以用 液体密度 与 物体密度 来比较就可以知道其在液体中应处于什么状态。
用阿基米德定律的时候就必须知道2件事情:1、排开液体的体积,2、液体密度(如果是水的话,我们知道是1,这个是常识一般不会给定)。那么我们用这2个数算什么哪——算浮力,因为阿基米德定律说 浮力=排开液体所受到的重力。其实这又回到了我说的第二段浮力产生的原因。
用浮沉条件的时候,1、他们一定会间接或直接的告诉我们物体受到的重力(要么给定质量*引力常数);2、他们一定间接或直接给定浮力(或液体密度和物体体积,有液体密度*物体体积=完全浸没时的浮力),然后用完全浸没时的浮力和重力比较就可知其应该处于的状态。
当然3、4、5段落说的情况的反命题全部为真,即给定状态然后再判断受力情况,你要完全弄明白就需要仔细琢磨一下我第二段说的,浮力产生的最根本原因。希望能够帮到你。
2、在下面三种情况下,你偿以用另一个思路求浮力,即二力平衡。
ρ物<ρ液时,物体处于漂浮: 则有 F浮=G物
ρ物=ρ液时,物体处于悬浮状态,此时有 F浮=G物
ρ物ρ>液时,物体处于下沉状态,此时有 F浮+F支持=G物
分成这二个不同的方法和思路理解了,就好用了。不能混淆。
你所问的实际上是一个问题,就是力的大小问题,即是二力平衡的问题:
阿基米德原理:浸在液体(或气体)里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体(或气体)的重量,即F浮=ρ液(气)gV排。
物体的重量为G=mg=ρ物gV物,只需比较F浮与G的大小即可。
1、阿基米德原理在任何情况都是适用的,只是用来计算浮力的大小。
2、浮沉条件与密度判断法:
上浮 F浮>G物 ρ物<ρ液
漂浮(有一部分露出水面) F浮=G物 ρ物<ρ液
悬浮(全部浸于水中) F浮=G物 ρ物=ρ液
下沉 F浮<G物 ρ物>ρ液