浮力指物體在流體(包括液體和氣體)中,各表面受流體(液體和氣體)壓力的差(合力)。公元前245年,阿基米德發(fā)現(xiàn)了浮力原理。浮力的定義式為F浮=G排(即物體浮力等于物體下沉?xí)r排開液體的重力),計(jì)算可用它推導(dǎo)出公式F浮=ρ液gV排(ρ液:液體密度,單位千克/立方米;g:重力與質(zhì)量的比值g=9.8N/kg在粗略計(jì)算時(shí),g可以取10N/kg,單位牛頓;V排:排開液體的體積,單位立方米)。液體的浮力也適用于氣體。
中文名稱 | 浮力 | 外文名稱 | buoyanc force |
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應(yīng)用學(xué)科 | 力學(xué),船舶設(shè)計(jì) | 適用領(lǐng)域范圍 | 輪船,潛艇 |
提出時(shí)間 | 公元前245年 | 提出者 | 阿基米德(Archimedes) |
表達(dá)式 | F浮=G排(F浮=ρ液gV排) |
一、壓強(qiáng) 1、壓力: ①定義:垂直壓在物體表面上的力叫壓力。 ②壓力并不都是由重力引起的,通常把物體放在桌面上時(shí),如果物體不受其他力,則壓力F = 物體的重力G ③研究影響壓力作用效果因素的實(shí)驗(yàn): 課...
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個(gè)人 認(rèn)為 用阿基米德定律進(jìn)行計(jì)算就可以 不用太過于精確 混凝土密度*排開混凝土的體積*g=浮力
(1)將空礦泉水瓶旋轉(zhuǎn)后壓入水中,收回感受到改瓶向上的壓力,將手松開后會發(fā)現(xiàn)礦泉水瓶會迅速上升。
結(jié)論:在水中的物體收到向上的浮力。
船舶在風(fēng)浪中航行。由于受到的水壓力隨波浪的變化而改變,所以船舶在靜水面上浮力和重力之間的平衡狀態(tài)常被破壞,迫使船舶始終處在不停的上浮和下沉運(yùn)動中。為確保航行安全起見,船舶除在設(shè)計(jì)水線以下需要足夠的排水體積以提供足夠的浮力之外。在水線以上還必須有相當(dāng)?shù)乃荏w積,這一部分水密體積可以保證船舶繼續(xù)下沉?xí)r提供更大的浮力。通常稱這部分水密體積能提供的浮力為儲備浮力。
儲備浮力通常以干舷來表示。干舷大,表示船舶的儲備浮力也大。干舷還同船體強(qiáng)度有關(guān),干舷越大,船體強(qiáng)度越好。儲備浮力的大小同船的安全性和經(jīng)濟(jì)性有關(guān)。加大儲備浮力,船舶不易沉沒,能提高船的安全性,但會使船舶的載重量減少,影響經(jīng)濟(jì)性。為保證安全,通常由船舶檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)根據(jù)船舶的類型、大小、結(jié)構(gòu)和航區(qū)等情況規(guī)定一個(gè)最小干舷值。為確保儲備浮力及便于監(jiān)督檢查,在船舶中央兩舷要勘劃載重線標(biāo)志。
浮力問題是力學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。解決浮力問題時(shí),要按照下列步驟進(jìn)行:
(1)確定研究對象。一般情況下選擇浸在液體中的物體為研究對象。
(2)分析物體受到的外力。主要是重力G(mg或ρ物gV物)、浮力F?。é岩篻V排)、拉力、支持力、壓力等。
(3)判定物體的運(yùn)動狀態(tài)。明確物體上浮、下沉、懸浮、漂浮等。
(4)寫出各力的關(guān)系方程和由題目給出的輔助方程。如體積間的關(guān)系,質(zhì)量密度之間的關(guān)系等。
(5)將上述方程聯(lián)立求解。通常情況下,浮力問題用方程組解較為簡便。
(6)對所得結(jié)果進(jìn)行分析討論。