浮力是指物体在流体(液体和气体)中受到的力,方向与其重力相反,来自各表面受流体(液体和气体)压力的差(合力)。
浮力的定义式为F浮=G排,即物体浮力等于物体下沉时排开液体的重力(原理由阿基米德于公元前245年发现),单位为牛顿,计算可用它推导出的公式F浮=ρ液gV排液体积,浮力公式也适用于气体。假设有一正方体沉于水中,F浮=F下表面-F上表面
=ρ液体gh下*S-ρ液体gh上*S
=ρ液体gSΔh
=ρ液体gV
=m排液g
=G排液
当物体悬浮在液体上时(当未受外力时),F 浮=G物
稍加说明:
(1)h2为正方体下表面到水面距离,h1为正方体上表面到水面距离,Δh为正方体之高。
(2)“F浮=ρ液gV排=G排液”最重要。
F浮=ρ液gV排的公式推导:浮力=排开液体所受重力——F浮=G排液=m排液·g =ρ液gV排
(3)给出沉浮条件(实心物体)
ρ物>ρ液, 下沉 ,G物>F浮
ρ物=ρ液, 悬浮 ,G物=F浮 (基本物体是空心的)
ρ物<ρ液, 上浮,(静止后漂浮)G物<F浮
ρ物<ρ液, 漂浮,G物=F浮(因为是上浮的最后境界,所以ρ物<ρ液)
ρ物>ρ液, 沉底 ,G物=F浮+F杯底对物的支持力(三力平衡)阿基米德
(4)给出“露排比公式”——解漂浮题的重要公式
如果漂浮(这是重要前提!), 则:ρ物∶ρ液=V排∶V物。
其中,V物=V排+V露
变形公式
1.(ρ液-ρ物)∶ρ液=V露∶V物
2.ρ物∶(ρ液-ρ物)=V排∶V露
另外液体还可以产生比自身重力大的浮力
物体在液体中排开液体的重力等于物体所受浮力
但是液体可以产生比自身重力大的浮力
排液量是一个抽象的概念
排开的液体是当液体凝固时,将固体拿出,用同种液体将空档填满,用来填充的液体量就是排开的液体量