浮力

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浮力現象的圖解

浮力英語buoyancy,物理學名詞。一般指浸在液體或氣體的物體,受到液體向上的托力。船能在水面上漂浮,就是因為浮力的作用。浮力的單位牛頓N)。

成因[編輯]

當物體浸泡在流體(液體或氣體)時,液體(氣體)對物體上下表面的壓力差產生了浮力。

浮力定律[編輯]

又稱阿基米德原理,由阿基米德發現。定律為:

物體在流體(液體或氣體)所受浮力的大小,等於被物體排開流體的重力

浮力=物體在液體中所減輕的重量=物體在空氣中重量-物體在液體中的重量

浮力=物體所排開的液體重量物體=所排開液體的體積×液體密度×重力加速度

物體的浮沉 顯然,當物體上浮時,浮力大於物體的重力,當物體漂浮或懸浮時,浮力等於重力;但當物體處於下沉狀態時,浮力小於重力。

根據浮力定律,可以得出物體浮沉與密度的關係:

物體浮沉與密度的關係: 已知F=G=m×g=ρ×V×g G=m×g=ρ×V×g 當物體浸沒時,其V=V

F>G,所以ρ

F=G,所以ρ

F<G,所以ρ

那麼,當流體密度大於物體密度時物體上浮;當流體密度等於物體密度時物體漂浮或懸浮;當流體密度小於物體密度時物體下沉。

詳情參見浮沉條件

狀態[編輯]

  • 當物體的重量小於流體的浮力時且物體不在液體的表面的狀態稱為上浮,此時F>G.
  • 當物體的重量等於流體的浮力時且物體靜止在液體表面上,並有一部分露出水面的狀態稱為懸浮,此時F=G.
  • 當物體的重量等於流體的浮力時的狀態稱為懸浮,此時F=G
  • 當物體的重量大於流體的浮力時的狀態稱為下沉,此時F<G
  • 當物體與容器底面緊密接觸時其下底面不受任何浮力。

腳注[編輯]

 
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