① 物理浮力怎么求
求浮力的基本方法,有下列四种。
1.
压力差法
浸没在液体中的物体,若上表面受到液体向下的压力为F1,下表面受到液体向上的压力为F2,则物体受到的浮力
特殊情况:
若物体与容器底密合,则
,即物体不受浮力作用。
2.
称重法(或三力平衡法)
用测力计(弹簧秤)测出物体的重力G,再将物体沉没在液体中,记下弹簧秤的示数
(称为物体的视重),则浮力
类同情况:若物体沉入容器底(不密合),容器底对物体的支持力为N,则
特殊情况:当物体浸入液体中受到的浮力大于重力时,用绳将物体系住,如图1所示。设T为绳对物的拉力,则
图1
3.
二力平衡法
若物体漂浮或悬浮在液体中,则物体受浮力
4.
阿基米德原理法
若已知液体的密度
及物体排开液体的体积
,则这四种方法在实际应用中,有时只用一种,有时同时用几种,有时还要和其它知识相联系。
例1.
如图2所示,一质量为
,边长为
的方木块,漂浮在水中,求木块底受到的压强P。
图2
析与解:本问题要求求压强。由
可知,只要知道压力
,即可求得P,而这里的F就是水对木块下底面向上的压力。由于物体漂浮,由方法3可得
例2.
弹簧秤下端用细线挂一物体,当物体完全浸没在水中时,弹簧秤的读数为
;当物体的
露出水面时,弹簧秤的读数为
。求该物体的密度
。
析与解:本题要求物体密度,若直接由密度的定义式求,难度较大。考虑到物体的重力
,而
相关联,
相关联,因而本题应当用称重法和阿基米德原理相结合求解。设物重为G,体积为V。则当物体完全浸没在水中时,所受浮力为
当物体部分浸在水中时,所受浮力为
由阿基米德原理有
将
代入以上两式解得
② 物理浮力公式
有四种公式
1.示重法:F浮=G-G1(空气中重力减去在水中的重力)(用弹簧测力计)
2.公式法:F浮=G排=m排g=ρ液gV排(完全浸没)
3.漂浮法:F浮=G物(又叫平衡法)
4.原理法:F浮=F↓-F↑(上下压力差)
特例:当物体和容器底部紧密接触时,即物体下部没有液体。此时物体没有受到液体向上的压力,即F浮=0
阿基米德原理
物体浸在液体中排开液体的重力等于物体浸在液体中受到的浮力。即F浮=G液排=ρ液gV排。(V排表示物体排开液体的体积)