阿基米德原理适用于什么情况

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KanaKaslana
2023-06-12
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阿基米德原理适用于全部或部分浸入静止流体的物体

阿基米德原理示意图

扩展知识:

历史阿基米德发现的浮力原理,奠定了流体静力学的基础。传说希伦王召见阿基米德,让他鉴定纯金王冠是否掺假。

他冥思苦想多日,在跨进澡盆洗澡时,从看见水面上升得到启示,作出了关于浮体问题的重大发现,并通过王冠排出的水量解决了国王的疑问。

在著名的《论浮体》一书中,他按照各种固体的形状和比重的变化来确定其浮于水中的位置,并且详细阐述和总结了后来闻名于世的阿基米德原理:放在液体中的物体受到向上的浮力,其大小等于物体所排开的液体重量。从此使人们对物体的沉浮有了科学的认识。

阿基米德原理在物理学习中,是一个重中之重,对于初中的同学们来说,都是必须要掌握的一个知识点,阿基米德的概念、公式以及相关计算和运用,都需要熟练运用。

推导过程:

这个定律是可以通过简单逻辑思考得出的,不需要什么公式,前提是想明白了浮力产生的原理,推理步骤如下:

1. 浮力是物体所受的上下压力差。

2. 大小形状完全一样的物体放在液体中同样的位置所受的浮力一样。

3.对于任意一个物体而言,都可以在液体中想象出一个跟它形状完全一致的“液体块”,与该物体所受浮力相等。

4. 这个“液体块”处于静止悬浮状态,因此它所受的浮力与自身重力相等。

5. 所以这个物体所受的浮力与它排开的这个“液体块”所受的重力相等。

当我们把任意一个别的同样轮廓物体浸入水中时,只要物体本身不与水反应,那么在物体和水的接触面附近水的形状和之前“挖掉”一块水后剩下的水的形状完全一致,因此水对物体施加的力就完全等同于之前对我们虚拟地划出来的那块水的作用力。而物体排掉的水的体积就是那块水的体积。而水的形状选取是任意的,从而对任意形状的物体我们的分析都成立。——于是,我们证明了阿基米德浮力定律对于任意形状的物体都是成立的。

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