Question

关于浮力与密度

Answer 1

(一)为何物体当放在密度小于它的流体时会下沉
密度大时会上升? 这个可以用浮力来解释这问题 物体浸在水中时的浮力为 B = Vd液g(方向向上) 物体的重量w = Vd固g(方向向下) 若d固>d液，则重量(w)大于浮力(B)，向下的力，大于向上的力便下沉。 相反若d固<d液，则重量(w)小于浮力(B)，向下的力，小于向上的力便上升。 (二)在(一)中
密度相等时会怎样? 密度相等(d固<d液)时，重量=浮力，物体受的净力为零，便可以停于水中任何位置。 例如潜水艇，它利用潜水艇水的排水仓，当注入水时，它的平均密度大于水，潜艇便下降。当排出水，内贮存空气时，潜艇的密度便可以小于空气，它便会上升，若用排水仓的调节，便它的密度等于水，它便可以停于空中任何位置。 (三)什么是阿基米德浮力定律? 阿基米德原理是，物体在流体中所失去的重量(浮力)等于排出同体积流体的重量。即 B = Vd液g V = 物体在流体的体积 d液 = 液体的密度 g = 重力加速度。 (四)假如已知流体密度
将物体放入
其下沉为上升的速度或加速度与密度有关系吗? 理论上有关。 若液体的阻力作用可以忽略不计则 物体在液体中的净力为(设物重大于浮力)为 ΣF = Vd固g - Vd液g 依第二定律 ΣF = Vd固g - Vd液g = ma = Vd固a a = (d固 - d液)g / d固 所以若没有阻力时，物体在液体中的加速度和固体或液体的关系如上。但实际在液体中的阻力较力，是不能忽不计，所以上式是有很大的误差。 (五)假如不知道物体体积
却知道其质量
可以利用实验找出其密度吗?不得量度体积. 可以在空你中称物体的重量w = Vd固g 再放在水中称它的重量，因为在水中有浮力B，在以在水中的重量会较小 w’ = w – B = Vd固g – Vd液g 因为水的密度为 1000kgm-3，固体的密度可以用下式计算 wd液 / (w – w’) = 1000w/(w-w’) 证明 wd液 / (w – w’) = Vd固g‧d液 / [Vd固g – (Vd固g – Vd液g)] = Vd固g‧d液 / (Vd液g) = d固
皇冠的测量 钗拉古国王叫一个工匠做了一顶纯金的皇冠。国王将阿基米德找来，要他在不损坏皇冠的条件下，想法测定出皇冠是否掺了假。 这可是个难题。阿基米德回家冥思苦想了几天，吃不下饭，睡不好觉。一天，他在洗澡的时候发现，当他的身体在浴盆里沉下去的时候，就有一部分水从浴盆边溢出来;而且，他觉得入水愈深，体重就愈轻。「找到了!找到了!称量皇冠的办法找到了!」他跳出浴盆，欣喜地喊起来。 阿基米德立刻进宫，在国王面前将与皇冠一样重的一块金子、一块银子和皇冠，分别放在水盆里，只见金块排出的水量比银块排出的水量少，而皇冠拼出的水量比金块排出的水量多。阿基米德、自信地对国王说:「皇冠里掺了银子!」 国王没弄明白，要阿基米德解释一下。阿基米德、说:「一公斤的木头和一公斤的铁比较，木头的体积大。如果分别把它们放入水中，体积大的木头排出的水量比体积小的铁拼出的水量多。我把这个道理用在金子、银子和皇冠上。因为金子的密度大，银子的密度小，因此，同样重量的金子和银子，必然是银子体积大于金子的体积，放入水中，金块排出的水量就比银块少。刚才的实验，皇冠排出的水量比金子多，说明皇冠的密度比金块密度小，从而证明皇冠不是用纯金制造的。」 浮力定律 Principle of Buoyancy──阿基米德定律 ，简单地说，就是---物体浸在水中所失去的重量=它所排开的液体重量。FB = mg
参考: .geocities/hungkim11/Archi-1