① 物理浮力怎麼求
求浮力的基本方法,有下列四種。
1.
壓力差法
浸沒在液體中的物體,若上表面受到液體向下的壓力為F1,下表面受到液體向上的壓力為F2,則物體受到的浮力
特殊情況:
若物體與容器底密合,則
,即物體不受浮力作用。
2.
稱重法(或三力平衡法)
用測力計(彈簧秤)測出物體的重力G,再將物體沉沒在液體中,記下彈簧秤的示數
(稱為物體的視重),則浮力
類同情況:若物體沉入容器底(不密合),容器底對物體的支持力為N,則
特殊情況:當物體浸入液體中受到的浮力大於重力時,用繩將物體系住,如圖1所示。設T為繩對物的拉力,則
圖1
3.
二力平衡法
若物體漂浮或懸浮在液體中,則物體受浮力
4.
阿基米德原理法
若已知液體的密度
及物體排開液體的體積
,則這四種方法在實際應用中,有時只用一種,有時同時用幾種,有時還要和其它知識相聯系。
例1.
如圖2所示,一質量為
,邊長為
的方木塊,漂浮在水中,求木塊底受到的壓強P。
圖2
析與解:本問題要求求壓強。由
可知,只要知道壓力
,即可求得P,而這里的F就是水對木塊下底面向上的壓力。由於物體漂浮,由方法3可得
例2.
彈簧秤下端用細線掛一物體,當物體完全浸沒在水中時,彈簧秤的讀數為
;當物體的
露出水面時,彈簧秤的讀數為
。求該物體的密度
。
析與解:本題要求物體密度,若直接由密度的定義式求,難度較大。考慮到物體的重力
,而
相關聯,
相關聯,因而本題應當用稱重法和阿基米德原理相結合求解。設物重為G,體積為V。則當物體完全浸沒在水中時,所受浮力為
當物體部分浸在水中時,所受浮力為
由阿基米德原理有
將
代入以上兩式解得
② 物理浮力公式
有四種公式
1.示重法:F浮=G-G1(空氣中重力減去在水中的重力)(用彈簧測力計)
2.公式法:F浮=G排=m排g=ρ液gV排(完全浸沒)
3.漂浮法:F浮=G物(又叫平衡法)
4.原理法:F浮=F↓-F↑(上下壓力差)
特例:當物體和容器底部緊密接觸時,即物體下部沒有液體。此時物體沒有受到液體向上的壓力,即F浮=0
阿基米德原理
物體浸在液體中排開液體的重力等於物體浸在液體中受到的浮力。即F浮=G液排=ρ液gV排。(V排表示物體排開液體的體積)