阿基米德原理是什么
阿基米德原理是一个基本物理定律。它指出,被液体浸泡的物体所受到的浮力等于其所排除的液体的重量。换句话说,一个物体在液体中受到的浮力大小等于其所排除液体的重量,而浮力的方向则是竖直向上的,与液体的密度和形状无关。这个原理的重要性在于,它解释了为什么密度比液体小的物体会浮在液体表面上。例如,一个木块会浮在水面上,而铁块则会沉入水底,这是因为木块的密度小于水的密度,所以所受到的浮力大于其重力;而铁块的密度大于水的密度,所以所受到的浮力小于其重力。除了物体浮沉的现象外,浮沉子原理还有许多应用,例如在设计船只、气球和飞机等物体时,需要考虑它们所受到的浮力,以确保它们能够在空气或水中保持平衡。阿基米德的介绍如下:阿基米德(公元前287年—公元前212年),伟大的古希腊哲学家、百科式科学家、数学家、物理学家、力学家,静态力学和流体静力学的奠基人,并且享有“力学之父”的美称,阿基米德和高斯、牛顿并列为世界三大数学家。阿基米德曾说过:“给我一个支点,我就能撬起整个地球。”阿基米德确立了静力学和流体静力学的基本原理。给出许多求几何图形重心,包括由一抛物线和其网平行弦线所围成图形的重心的方法。阿基米德证明物体在液体中所受浮力等于它所排开液体的重量,这一结果后被称为阿基米德原理。他还给出正抛物旋转体浮在液体中平衡稳定的判据。阿基米德发明的机械有引水用的水螺旋,能牵动满载大船的杠杆滑轮机械,能说明日食,月食现象的地球-月球-太阳运行模型。但他认为机械发明比纯数学低级,因而没写这方面的著作。阿基米德还采用不断分割法求椭球体、旋转抛物体等的体积,这种方法已具有积分计算的雏形。
阿基米德原理是什么?
1.阿基米德原理:浸入浸体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力.
2.浮力的计算公式
F浮=G排=ρ液gV排
3.阿基米德原理也适用于气体.浸没在气体里的物体受到的浮力的大小,等于它排开的气体受到的重力.
1.正确理解阿基米德原理及其公式
阿基米德原理阐明了浮力的三要素:浮力作用于浸在液体(或气体)里的物体上,其方向竖直向上,其大小等于物体所排开的液体(或气体)受到的重力,即F浮=G排.“浸在”包括物体全部没入液体里,也包括物体一部分体积浸在液体里.“浸没”指全部体积都在液体里.“排开液体的体积”即V排与物体的体积在数值上不一定相等.当物体浸没在液体里时,V排=V物,此时物体受到的浮力最大,浮力的大小也与深度无关.当物体部分浸入液体时,浮力的大小只与物体排开液体的体积和液体的密度有关,与物体的形状、密度无关.
2.液体中物体的平衡及平衡条件
液体中的物体如果处于漂浮、悬浮、受力静止、沉在底部静止及在液体中做匀速直线运动等状态,就说物体处于平衡状态.液体中物体的平衡条件是:物体受到的各个外力的合力为零.如果物体只受重力G和浮力F浮的作用,当这两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上时,物体就平衡,如漂浮和悬浮等.如果物体还受到绳子的拉力或底部的支持力等,那么当物体处于平衡状态时,其所受向上的力之和一定等于向下的力之和.
典型例题
例1.将一边长为50cm的正方体铁块放入水池中,铁块静止后受到的浮力多大?(g=10N/kg)
铁块放入水中会下沉到池底,利用浮力公式计算出物体受到的浮力大小.放入液体中的物体静止后有三种可能的状态:漂浮、悬浮、沉底;漂浮和悬浮物体受重力和浮力两个力作用;沉底物受重力、浮力和支持力三个力作用.
已知:ρ=1.0×103kg/m3,L=50cm,g09.8N/kg,求:F浮.
解:F=ρgV
=ρgL3
=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.5m)3
=1.25×103N
例2.一合金块在空气中称时,弹簧秤的示数为2.94N,全部浸没在水中称时,弹簧秤的示数为1.96N,则合金块受到的浮力是多大?它的体积是多大?合金块的密度是多大?
解析:利用称重法求浮力可得:F浮=G-F,而F浮=ρ水gV排,因为物体浸没在水中,因此V物=V排.合金块的密度ρ合=
.
解:F浮=G-F=2.94N-1.96N=0.98N
而F浮=ρ液gV排,
又物体中浸没在水中,故
故V物=V浮=
=0.98×1×10-4kg/m3ρ合=
=3×103kg/m3
可见利用称重法求浮力,不仅可求出物体在液体中受到的浮力,而且,如果已知液体的密度可求物体的密度,或者已知物体的密度还可求液体的密度.