浮力

维基百科,自由的百科全书
跳转至: 导航搜索
浮力現象的圖解

浮力英语buoyancy,物理学名词。一般指物体浸泡(包含)在液体气体中产生的托力。船能在水面上漂浮,就是因为浮力的作用。

成因[编辑]

当物体浸泡在流體(液体或气体)時,液体(气体)对物体上下表面的压力差产生了浮力。 浮力的单位牛顿N)。

浮力定律[编辑]

又称阿基米德定律,由阿基米德发现。定律为:

物体在流體(液体或气体)所受浮力,等于所排开的液体(气体)的重量

浮力 = 物体在液体中所减轻的重量 = 物体在空气中重量 - 物体在液体中的重量 = 物体所排开液体的体积×液体密度×重力加速度= 物体所排开的液体重量

显然,当物体上浮时,浮力大於物体的重力,当物体飘浮或悬浮时,浮力等于重力;但当物体处于下沉状态时,浮力小于重力。

根据浮力定律,可以得出物体浮沉与密度的关系:

当物体上浮时,浮力大于物体排开液体(气体)的重力;当物体飘浮或悬浮时,浮力等于物体排开流体的重力;当物体下沉时,浮力小于物体排开流体的重力。

那么,当流体密度大于物体密度时物体上浮;当流体密度等于物体密度时物体漂浮或悬浮;当流体密度小于物体密度时物体下沉。

详情参见浮沉条件

物体的浮沉[编辑]

物体浮沉与密度的关系: 已知F=W=m×g=p×V×g 当物体浸没时,其V=V, 所以p×V×g=p×V×g ,基于g为固定值,所以当二者V相等时(物体处于浸没状态),可得ρ物体 = ρ流体,所以我们会以流体密度来决定该物体的浮沉.

状态[编辑]

  • 当物体的重量小于流体的浮力时且物体不在液体的表面的状态称为上浮,此时F>W.
  • 当物体的重量小于流体的浮力时且物体在液体的表面的状态称为漂浮,此时F=W.
  • 当物体的重量等于流体的浮力时的状态称为悬浮,此时F=W.
  • 当物体的重量大于流体的浮力时的状态称为下沉,此时F<W.
  • 当物体与流体底面紧密接触时,其下底面不受任何浮力。