超重及失重状态下液体浮力的计算

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物理浮力公式全部

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物理浮力公式全部浮力公式是物理学中的一个重要概念,用于描述物体在液体中受到的浮力。

它可以通过浸入液体中的物体所受到的浮力来计算。

下面将介绍几个与浮力公式相关的重要概念和应用。

一、浮力公式的定义和原理浮力公式是根据阿基米德原理推导得出的。

阿基米德原理指出,当一个物体浸入液体中时,它所受到的浮力等于它排开液体的重量。

浮力公式可以用以下公式表示:浮力 = 密度× 体积× 重力加速度其中,密度表示液体的密度,体积表示物体在液体中的体积,重力加速度表示地球上的重力加速度。

二、浮力公式的应用1. 漂浮物体的浮力计算当一个物体完全浸入液体中时,它所受到的浮力等于它排开液体的重量。

因此,我们可以通过浮力公式来计算一个漂浮物体所受到的浮力。

例如,当一个木块浸入水中时,可以通过浮力公式计算出木块所受到的浮力,从而判断木块是否能够漂浮在水面上。

2. 物体浸入液体的浸没深度计算当一个物体浸入液体中时,它所受到的浮力等于它排开液体的重量。

根据这个原理,我们可以通过浮力公式来计算物体浸入液体的深度。

例如,当一个物体被放入水中,我们可以通过浮力公式计算出物体在水中的浸没深度。

3. 飞机和潜艇的设计浮力公式在飞机和潜艇的设计中起着重要作用。

在飞机设计中,浮力公式可以用来计算飞机在空气中的浮力,从而确定飞机的升力和飞行性能。

在潜艇设计中,浮力公式可以用来计算潜艇在水中的浮力,从而确定潜艇的浮沉性能和潜航深度。

4. 水上运动器材的浮力计算浮力公式还可以用于计算水上运动器材的浮力。

例如,当人们坐在冲浪板上冲浪时,浮力公式可以用来计算冲浪板在水中的浮力,从而判断冲浪板是否能够支撑人的重量。

同样,浮力公式也可以用于计算其他水上运动器材的浮力,如皮划艇、艇等。

三、浮力公式的局限性和注意事项1. 浮力公式只适用于液体中的物体,不适用于气体中的物体。

2. 浮力公式假设液体的密度是均匀的,且物体完全浸入液体中。

3. 浮力公式忽略了物体的形状对浮力的影响,只考虑了物体的体积。

超重和失重状态下液体的浮力

超重和失重状态下液体的浮力

超重和失重状态下液体的浮力作者:张德才来源:《物理教学探讨》2015年第02期摘要:液体处于平衡状态时,对浸在其中的物体的浮力等于物体排开液体的重力,即:液体处于超重状态时,对浸在其中的物体的浮力大于物体排开液体的重力;液体处于失重状态时,对浸在其中的物体的浮力小于物体排开液体的重力。

关键词:超重;失重;浮力中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2015)2-0036-31 问题图1中,静止的容器中盛有液体,一轻弹簧下端与容器底连接,上端连接一物体,物体浸没在液体中。

①若容器静止时弹簧处于伸长状态,当容器以加速度 a(a②若容器静止时弹簧处于压缩状态,当容器以加速度 a(a2 错误解答物体的质量为m、体积为V、密度为ρ',液体的密度为ρ,弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g。

①若容器静止时弹簧处于伸长状态,伸长量为x1,ρ'F=G+F1,即ρVg=ρ'Vg+k x1。

解得x1= 。

当容器以加速度a(aF-G-F2=ma,即ρVg-ρ'Vg-kx2=ρ'Va,解得 x2= 。

所以,x2当容器以加速度a(aG+F3-F=ma,即ρ'Vg+kx3-ρVg=ρ'Va,解得x3= 。

所以,x3>x1,弹簧变长。

②若容器静止时弹簧处于压缩状态,压缩量为x4,ρ'>ρ。

弹力方向变为竖直向上,如图3所示,弹力大小F4=kx4,则有:F+F4=G,即ρVg+kx4=ρ'Vg,解得x4= 。

当容器以加速度a(aF+F5-G=ma,即ρVg+kx5-ρ'Vg= ρ'Va,解得 x5= 。

所以,x5>x4,弹簧变短。

当容器以加速度a(aG-F6-F=ma,即ρ'Vg-kx6-ρVg=ρ'Va,解得x6= 。

所以,x63 液体处于超重状态时对物体的浮力如图4所示,容器内盛有密度为ρ的液体。

超重失重问题(最新整理)

超重失重问题(最新整理)

超重和失重超重失重完全失重产生条件加速度向上加速度向下加速度向下,且a=g原理F-mg=ma得F=m(g+a)>mg F-mg=ma得F=m(g-a)<mgmg-F=ma得a=g F=0运动状态加速上升或减速下降减速上升或者加速下降以a=g加速上升或减速下降1.不管物体处于超重状态还是失重状态,物体本身的重力并没有改变,只是“视重”发生了变化.2.在地面这个狭小的空间内,超重和失重现象与物体的速度方向无关,只取决于加速度的方向.加速度向上是超重,加速度向下是失重.3.在完全失重的状态下,由于重力产生的物理现象都会完全消失,如上下放置的物体间不再相互挤压、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生压强等.4.在空间站内的失重与近地表面的失重略有不同,前者是由于万有引力充当了向心力造成的没有“类落体效果”.例题(2016·山东省实验中学二诊)如图所示,一个箱子内放置质量为m的物体,现让箱子以初速度为零从足够高的高空释放,已知箱子所受的空气阻力与箱子下落速度成正比,则在箱子下落过程中,下列说法正确的是( )A.开始的一段时间内箱内物体处于超重状态B.箱内物体经历了先失重后超重的状态C.箱内物体对箱子底部的压力逐渐减小D.箱子接近地面时,箱内物体所受的重力与箱子底部对物体的支持力是一对平衡力【解析】 以箱子和物体整体为研究对象,设总质量为M,根据牛顿第二定律得:Mg -f =Ma ,得a =g -=g -.可知,加速度向下,速度v 增大时a 减小,物体f M kvM 先失重,当a =0时受力平衡,A 、B 错误.再对物体研究,根据牛顿第二定律得:mg -F N =ma ,得F N =mg -ma =mg -mg +=∝v ,所以随着速度的增大,kmvM kmvM 受到的支持力增大,由牛顿第三定律知箱内物体对箱子底部的压力逐渐增大,C 错误.由于足够高,则箱子接近地面时,可视为匀速运动,箱内物体所受的重力与箱子底部对物体的支持力是一对平衡力,D 正确.选D.1.(2015·江苏物理,6,4分)(多选)一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a 随时间t 变化的图线如图所示,以竖直向上为a 的正方向,则人对地板的压力( )A .t =2 s 时最大 B .t =2 s 时最小C .t =8.5 s 时最大 D .t =8.5 s 时最小2.(2014·北京理综,18,6分)应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入.例如,平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出.对此现象分析正确的是( )A .手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态B .手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态C .在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度D .在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度3.(2015·海南物理,9,5分)(多选)如图所示,升降机内有一固定斜面,斜面上放一物块.开始时,升降机做匀速运动,物块相对于斜面匀速下滑.当升降机加速上升时( ) A.物块与斜面间的摩擦力减小B.物块与斜面间的正压力增大C.物块相对于斜面减速下滑D.物块相对于斜面匀速下滑。

浮力的四种计算方法

浮力的四种计算方法

浮力的四种计算方法浮力是物体在液体或气体中受到的向上的力,它是由于物体在液体或气体中受到的压力差所导致的。

浮力的大小和物体在液体或气体中的体积有关,同时也与液体或气体的密度有关。

在计算浮力时,可以使用四种不同的方法。

一、阿基米德原理阿基米德原理是计算浮力的基本原理。

根据阿基米德原理,物体在液体或气体中受到的浮力等于物体排开的液体或气体的重量。

公式表达为:浮力 = 排开的液体或气体的重量。

例如,当一个物体完全浸没在液体中时,它所受到的浮力等于物体的重量。

如果一个物体的质量为10千克,那么它所受到的浮力等于10千克乘以重力加速度。

二、密度法密度法是通过比较物体的密度和液体或气体的密度来计算浮力的方法。

根据密度法,如果物体的密度小于液体或气体的密度,那么物体将受到向上的浮力;如果物体的密度大于液体或气体的密度,那么物体将受到向下的浮力;如果物体的密度等于液体或气体的密度,那么物体将不受浮力的影响。

例如,在水中,如果一个物体的密度小于水的密度,那么它将受到向上的浮力;如果一个物体的密度大于水的密度,那么它将受到向下的浮力;如果一个物体的密度等于水的密度,那么它将不受浮力的影响。

三、质量法质量法是通过比较物体的质量和液体或气体的质量来计算浮力的方法。

根据质量法,物体所受到的浮力等于液体或气体的质量减去物体的质量。

公式表达为:浮力 = 液体或气体的质量 - 物体的质量。

例如,在空气中,如果一个物体的质量小于空气的质量,那么它将受到向上的浮力;如果一个物体的质量大于空气的质量,那么它将受到向下的浮力;如果一个物体的质量等于空气的质量,那么它将不受浮力的影响。

四、体积法体积法是通过比较物体的体积和液体或气体的体积来计算浮力的方法。

根据体积法,物体所受到的浮力等于液体或气体的体积乘以液体或气体的密度。

公式表达为:浮力 = 体积× 密度。

例如,在水中,如果一个物体的体积大于水的体积,那么它将受到向上的浮力;如果一个物体的体积小于水的体积,那么它将受到向下的浮力;如果一个物体的体积等于水的体积,那么它将不受浮力的影响。

高考热点:牛顿第二定律

高考热点:牛顿第二定律

高考热点:牛顿第二定律的典型应用——连接体问题、超重与失重牛顿第二定律的地位不用多说了,一定是高考必考内容,可能出现在一道选择题或第一道计算题中. 那么,会以何种方式来考查牛顿第二定律的应用呢?最大的可能一定是连接体问题和超重失重现象!所谓的“连接体”问题,就是在一道题中出现两个或两个以上相关联的物体,研究它们的运动与力的关系. 实际上在物体的平衡问题中我们已经遇到了不少,只是平衡问题中的物体是没有加速度的,而在“连接体”问题中,有的物体具有加速度,所以求解的时候必须用到牛顿第二定律. 可见,牛顿第二定律是用来解决“非平衡问题”的!而处理“非平衡问题”的程序与解决平衡问题时的程序并无太大的区别:确定研究对象→受力分析(整体或隔离,或整体隔离结合使用)→力的合成或分解(常用正交分解法)→列方程求解(平衡问题列平衡方程,“非平衡问题”列动力学方程,即牛顿第二定律方程)先整体分析加速度,后隔离分析各物体之间的相互作用力是解决连接体问题的最常用思维模式,你掌握了吗?千万要记住:整体法只能分析“整体”外面其它物体对“整体”的作用力,不能分析“整体”内部各物体间的相互作用力;如果要分析“整体”内部的相互作用力,一定要用隔离法!强调这一点,只是想告诉大家,任何情况下,一定要明确研究对象!这是进行正确受力分析的根本!!读完高中,即使不高考,也要知道什么是超重,什么是失重. 要能够辨别和运用牛顿第二定律解释超重和失重现象.这可以说是一个中学生应该具备的基本能力!所以,这是一个在备考中绝对不能忽略的问题!★1.超重、失重现象(1)超重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的情况称为超重现象.(2)失重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的情况称为失重现象.2.关于超重和失重的理解(1)当物体处于超重和失重状态时,物体所受的重力并没有变化.(2)物体处于超重还是失重状态,不在于物体向上运动还是向下运动,而是取决于加速度方向是向上还是向下.★①超重时物体的加速度方向竖直向上,但是物体不一定是竖直向上做加速运动,也可以是竖直向下做减速运动;②失重时物体的加速度方向竖直向下,但是物体既可以是向下做加速运动,也可以是向上做减速运动;③尽管物体不在竖直方向上运动,只要其加速度在竖直方向上有分量,即0≠y a ,则当y a 方向竖直向上时,物体处于超重状态,当y a 方向竖直向下时,物体处于失重状态.(3)当物体处于完全失重状态时,重力只产生使物体具有a =g 的加速度效果,不再产生其它效果.(4)处于超重和失重状态下的液体的浮力公式分别为)a g V F +(=排浮ρ和)a g V F -(=排浮ρ,处于完全失重状态下的液体F 浮=0即液体对浸在液体中的物体不再产生浮力.例题1解析:⑴当绳子突然断开,猫保持其相对斜面的位置不变,即相对地面位置不变,猫可视为静止状态,木板沿斜面下滑,取猫和木板整体为研究对象,如图3—31进行受力分析,由牛顿第二定律得3mgsin α=2ma ,a =23gsin α,所以C 选项正确.此解法运用了牛顿第二定律在整体法中的表达形式:当系统内各物体加速度不同时,可以整体分析系统的合外力(不能分析系统内力,即系统内部各物体之间的相互作用力),隔离分析系统内各物体的加速度,然后按照上面牛顿第二定律的表达式列方程求解!这是一个解决动力学问题的绝妙方法,好好的体会和掌握它吧!⑵此题也可以用常规方法求解,分别隔离猫和板进行受力分析,如图所示,猫相对于地面位置不变,其加速度为0,所以猫的合外力为0,有:f =mgsin α,N =mgcos α;板沿斜面向下滑动,由牛顿第二定律,有f ′+2mgsin α=2ma, 又f ′=f =mgsin α,所以a =23gsin α例题2解析:将人与吊板整体考虑,受力分析如图所示,据牛顿第二定律:2T-(m 人+m 板)g =(m 人+m 板)a,代人数据得a=1.0 m /s 2,选项C 、D 被排除.用隔离法研究人向上运动,设吊板对人的支持力为N ,则T +N - m 人g =m 人a,得N =330N ;据牛顿第三定律,人对吊板的压力N ′=N =330N ,选项B 正确.领悟:这是“先整体后隔离”思维模式的典型例子,整体分析的时候不考虑人和板之间的相互作用力,根据轻绳模型的特点:绳内张力处处相等,可知两段绳索对“整体”的拉力相等;求人对板的压力时,必须用隔离法“隔离”人或“隔离”板进行分析.例题3解析:此题是瞬间加速度的计算问题,关键是做好在这个“瞬间”研究对象受力情况的分析,然后运用牛顿第二定律列式求解.分别隔离小球和框架进行受力分析,如图所示,此“瞬间”框架对地面的压力为0,根据牛顿第三定律,地面对框架的支持力为0,故框架除了受到重力外,还应该受到弹簧提供的支持力!于是弹簧对小球的弹力应该是竖直向下的,如图所示,根据物体的平衡条件和牛顿第二定律,有N=Mg,N′+mg=ma,所以a=(M+m)g/m.领悟:受力分析的成败就是解决动力学问题的成败,所以受力分析一定要过关,要能够在任何情况下(“情况”指:静止或匀速,匀变速直线运动,匀速圆周运动,简谐运动等运动状态,即研究对象总是处于我们熟悉的运动模型中,于是掌握各种运动模型中物体受力特点是做好受力分析的必要条件!例如:匀速圆周运动需要向心力,简谐运动需要回复力.)把一个物体(即研究对象)的受力情况分析清楚!例题4解析:.容器抛出后,容器及其中的水均做加速度为g的匀变速运动,容器中的水处于失重状态,水对容器的压强为零,无论如何抛出,水都不会流出.故D项正确.领悟:本题考查对超重失重现象的理解,关键在于判断物体在竖直方向上是否具有加速度,然后根据“同失反超”确定失重还是超重!无论以何种方式抛出,容器和水抛出后都只受到重力的作用,都有竖直向下的加速度,都处于完全失重状态.超重、失重现象的解释,实际上就是牛顿第二定律的应用!关键:做好受力分析!解析:依题意,当重物的重力等于弹簧的弹力时,电压表的示数为零,飞船加速运动的过程中,重物也随之加速,则重物的和外力不为零,即当重物合外力不为零时,电压表有示数!飞船在竖直加速升空的过程中,弹簧上的重物与飞船有同样的加速度,对重物受力分析,如图所示,由牛顿第二定律,有:N-mg=ma,a竖直向上;若飞船在竖直方向上减速返回地面,则飞船的加速度方向仍是竖直向上的,故A选项的说法正确!当飞船在轨道上运动的时候,飞船处于完全失重状态,则弹簧对重物的弹力为零,地球对重物的万有引力产生一个使重物与飞船一起作圆周运动的向心加速度,当取重物受到的万有引力近似等于重物≈g.,的重力时(当忽略地球的自转时,可以认为地球表面附近物体的重力与万有引力近似相等),a向故D选项正确.。

超重与失重状态下液体的压强与浮力问题释疑

超重与失重状态下液体的压强与浮力问题释疑

【超重与失重状态下液体的压强与浮力问题释疑】近年来,随着太空探索的不断深入和人类对超重与失重状态的关注不断增加,液体的压强与浮力问题也备受瞩目。

在这篇文章中,我将从简到繁地探讨超重与失重状态下液体的压强与浮力问题,帮助大家更深入地理解这一主题。

1. 超重与失重状态的定义及区别让我们明确超重与失重状态的定义及区别。

在地球上,我们所受到的重力是由地球质量引起的,而我们的质量决定了我们所受到的重力大小。

当我们处于超重状态时,意味着我们所受到的重力大于我们的质量,反之则是失重状态。

在太空飞行中,由于物体所受到的重力减小,人们往往会处于失重状态。

2. 超重状态下液体的压强当一个物体浸泡在液体中时,液体会对物体施加压力,这就是液体的压强。

在超重状态下,物体所受到的重力大于其真实质量所引起的重力,因此液体对物体施加的压力也会更大。

这意味着在超重状态下,液体的压强会增加,因为压力的大小与液体的密度和深度成正比。

3. 超重状态下液体的浮力另在超重状态下,液体对物体施加的浮力也会增加。

根据阿基米德原理,物体浸没在液体中所受到的浮力等于物体排开液体体积的重量,而液体的密度和深度决定了浮力的大小。

在超重状态下,液体对物体的浮力会比平时更大,这也是为什么我们在水中感觉更加轻盈。

4. 失重状态下液体的压强与浮力在失重状态下,情况就有所不同了。

由于失重状态下物体所受到的重力减小,液体对物体施加的压力也会减小,因为压力的大小与液体的密度和深度成正比。

类似地,失重状态下,液体对物体的浮力也会减小,因为浮力等于物体排开液体体积的重量。

在失重状态下,物体在液体中会感觉更加沉重,同时浮力也会变得微不足道。

5. 个人观点和总结通过以上的分析,我们可以看出,超重与失重状态确实会对液体的压强与浮力产生影响。

在超重状态下,液体对物体的压力和浮力会增加,而在失重状态下则会减小。

这一点不仅对太空探索有着重要意义,也深刻影响着我们对地球上的生活。

我个人认为,深入研究超重与失重状态下液体的压强与浮力问题,可以为我们在太空探索和科学研究中提供更多有价值的信息和指导。

称重法的浮力公式

称重法的浮力公式

称重法的浮力公式全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:浮力是物体在液体中所受到的向上的浮力,是由于液体对物体施加的压力不同而形成的。

根据阿基米德定律,浮力的大小等于被排开液体的体积乘以液体的密度乘以重力加速度,即F=ρVg,其中F表示浮力,ρ表示液体的密度,V表示被排开液体的体积,g表示重力加速度。

在日常生活中,我们常常使用称重法来测量浮力的大小,下文将详细介绍称重法的浮力公式。

称重法是一种通过称重的方法来测量物体在液体中所受到的浮力的大小的方法。

在进行称重法测量时,首先需准备一根轻且刚性的绳子,然后将待测物体绑在绳子的一端,另一端系牢一块密度均匀、摆放平整的物体(例如木块),使待测物体完全浸没在液体中,并保证绳子的张力与绳子所受浮力方向相反。

接下来,在稳定的环境条件下,使用天平或弹簧测力计等工具来测量绳子的张力,便可得到待测物体所受浮力的大小。

在通过称重法测量浮力时,我们可以利用浮力与物体所受重力的平衡关系来确定浮力的大小。

具体而言,当物体完全浸没在液体中时,浮力与物体的重力应当平衡,即浮力的大小等于物体重力的大小。

根据牛顿第二定律可知,物体的重力等于物体的质量乘以重力加速度,即Fg=mg,其中Fg表示物体的重力,m表示物体的质量,g表示重力加速度。

当物体完全浸没在液体中时,物体所受浮力的大小也等于物体的重力,即F=mg。

除了使用称重法测量浮力外,科学家还可以通过其他方法来测量浮力的大小。

可以利用密度计来测量物体的密度,从而确定物体的浮力大小。

还可以借助气囊法、降解法等方法来测量浮力,这些方法在科学研究和实验中也得到了广泛的应用。

称重法是一种测量物体在液体中所受浮力大小的有效方法,通过测量物体所受重力和绳子的张力,可以确定物体的浮力大小。

浮力的大小与液体的密度、被排开液体的体积、以及重力加速度有关,浮力公式为F=ρVg。

通过称重法测量浮力可以帮助我们求解物体的密度、液体的密度等问题,具有重要的应用价值。

计算浮力的四种方法

计算浮力的四种方法

计算浮力的四种方法浮力是物体在液体中受到的向上的浮力,它是由液体对物体的压力差引起的。

在日常生活和工程实践中,我们经常需要计算物体在液体中的浮力,以便设计和制造浮力相关的设备和结构。

下面将介绍四种计算浮力的方法。

首先,最常见的计算浮力的方法是使用阿基米德原理。

阿基米德原理指出,浸没在液体中的物体受到的浮力大小等于它排开的液体的重量。

这意味着浮力可以通过物体在液体中排开的体积和液体的密度来计算。

具体而言,浮力F等于排开的液体的重量,即F=ρVg,其中ρ是液体的密度,V是物体排开的液体的体积,g 是重力加速度。

这种方法简单直观,适用于各种形状的物体。

其次,我们可以使用物体的重量和液体对物体的浮力来计算浮力。

根据牛顿第三定律,物体受到的浮力大小等于它对液体的排开的重力。

因此,浮力F等于物体在液体中的重量W减去物体在液体中的净重,即F=W-ΔW,其中ΔW是物体在液体中的净重。

这种方法适用于需要考虑物体在液体中的净重的情况。

第三种方法是使用物体的体积和液体对物体的浮力来计算浮力。

根据阿基米德原理,浮力大小等于物体排开的液体的重量。

因此,浮力F等于排开的液体的体积V乘以液体的密度ρ和重力加速度g,即F=ρVg。

这种方法适用于需要考虑物体的形状和密度的情况。

最后,我们可以使用物体的体积和液体对物体的压力差来计算浮力。

根据液体对物体的压力差等于物体排开的液体的重量,浮力大小等于排开的液体的压力差。

因此,浮力F等于排开的液体的压力差ΔP乘以物体的表面积A,即F=ΔPA。

这种方法适用于需要考虑物体在液体中受到的压力的情况。

综上所述,计算浮力的四种方法分别是使用阿基米德原理、物体的重量和液体对物体的浮力、物体的体积和液体对物体的浮力以及物体的体积和液体对物体的压力差。

不同的方法适用于不同的情况,我们可以根据具体的问题选择合适的方法来计算浮力。

希望本文对您有所帮助。

物体所受浮力计算公式

物体所受浮力计算公式

物体所受浮力计算公式咱们在学习物理的时候啊,有一个特别重要的知识点,那就是物体所受浮力的计算公式。

这玩意儿可重要啦,要是没搞清楚,好多题目都做不出来呢!先来说说浮力是啥。

想象一下,你把一个皮球丢进水里,它会往上浮,这就是浮力在起作用。

浮力啊,简单说就是液体或者气体对浸在其中的物体向上的托力。

那物体所受浮力的计算公式到底是啥呢?最常见的就是阿基米德原理:F 浮 = G 排= ρ 液 gV 排。

这里的 F 浮表示浮力,G 排表示排开液体的重力,ρ 液是液体的密度,g 是重力加速度,一般取 9.8N/kg 或者 10N/kg ,V 排则是物体排开液体的体积。

给大家举个例子吧,有一次我带着我小侄子去游泳。

他拿着一个塑料鸭子玩具,丢进了游泳池里。

我就问他:“你知道这个鸭子受到的浮力有多大吗?”小侄子一脸茫然地看着我。

我就告诉他,咱们得先知道游泳池水的密度,还有鸭子排开了多少水的体积。

咱们假设游泳池水的密度是 1000kg/m³,鸭子排开的水的体积是0.001m³,那根据公式 F 浮= ρ 液 gV 排,浮力 F 浮 = 1000 × 10 × 0.001 = 10N 。

说完这个公式,咱们再来说说怎么用它来解决实际问题。

比如说,一艘轮船在海里航行,咱们要知道它受到的浮力有多大。

首先得知道海水的密度,一般大约是 1030kg/m³,然后再看轮船浸入水中的体积,把这些数值代入公式就能算出来啦。

还有啊,有时候题目会给你物体的质量或者重力,让你求浮力。

这时候就得先通过重力算出物体的体积,再用公式求浮力。

比如说一个铁块,质量是 1kg ,铁的密度是 7900kg/m³,那铁块的体积就是 V = m / ρ = 1 / 7900 ≈ 0.000127m³ 。

把铁块放进水里,水的密度是 1000kg/m³,那浮力就是 F 浮 = 1000 × 10 × 0.000127 = 1.27N 。

流体的浮力与浸没物体的浮力计算方法

流体的浮力与浸没物体的浮力计算方法

流体的浮力与浸没物体的浮力计算方法在这一篇文章中,我们将探讨流体的浮力以及计算浸没物体的浮力的方法。

首先,我们将介绍浮力的定义和原理。

然后,我们将详细讨论如何计算浮力。

一、浮力的定义和原理浮力是指物体在液体或气体中受到的向上的力。

它是由于液体或气体对物体施加的压力不均匀而产生的。

根据阿基米德原理,物体在液体中受到的浮力等于物体所排开的液体的重量。

二、计算浮力的方法计算浮力的方法取决于物体所在的介质。

下面我们将分别介绍液体和气体中浮力的计算方法。

液体中浮力的计算方法:1. 对于完全浸没的物体,浮力等于物体排开的液体的重量。

可以用以下公式计算:F浮= ρ液体 × V排,其中F浮是浮力,ρ液体是液体的密度,V排是物体所排开的液体的体积。

2. 对于部分浸没的物体,如果知道浸没深度h和物体的体积V物体,则可以使用以下公式计算浮力:F浮= ρ液体 × g × V物体 × h,其中ρ液体是液体的密度,g是重力加速度。

气体中浮力的计算方法:1. 对于物体完全浸没在气体中,浮力等于物体排开的气体的重量。

可以用以下公式计算:F浮= ρ气体 × V排,其中F浮是浮力,ρ气体是气体的密度,V排是物体所排开的气体的体积。

2. 对于物体部分浸没在气体中,使用以下公式计算浮力:F浮= ρ气体 × g × V物体 × h,其中ρ气体是气体的密度,g是重力加速度。

三、浸没物体的浮力计算举例接下来,我们将通过一个具体的例子来计算浸没物体的浮力。

假设有一个铁块完全浸没在水中,它的体积为1立方米,水的密度为1000千克/立方米。

根据液体中浮力的计算方法,我们可以得到:F浮= ρ液体 × V排= 1000 kg/m³ × 1 m³= 1000 kg因此,这个铁块在水中受到的浮力为1000千克。

总结:在这篇文章中,我们介绍了浮力的定义和原理,以及计算浸没物体浮力的方法。

同液不同物浮力公式

同液不同物浮力公式

同液不同物浮力公式
1. 浮力基本公式。

- F_浮 = G_排=ρ_液gV_排,这个公式适用于任何浸在液体中的物体,不管物体是实心还是空心,是漂浮、悬浮还是沉底状态。

其中ρ_液是液体的密度,g =
9.8N/kg(在粗略计算时可取10N/kg),V_排是物体排开液体的体积。

2. 物体漂浮时的情况。

- 当物体漂浮在液面上时,根据二力平衡知识,此时浮力等于物体的重力,即F_浮 = G_物。

又因为F_浮=ρ_液gV_排,G_物 = m_物g=ρ_物gV_物(V_物为物体的体积),所以可得ρ_液gV_排=ρ_物gV_物。

由于漂浮时V_排<V_物,所以
ρ_物<ρ_液。

3. 物体悬浮时的情况。

- 当物体悬浮在液体中时,同样根据二力平衡,F_浮 = G_物,即
ρ_液gV_排=ρ_物gV_物。

此时V_排 = V_物,所以ρ_物=ρ_液。

4. 物体沉底时的情况。

- 当物体沉底时,物体受到三个力的作用,分别是重力G_物、浮力F_浮和底部对物体的支持力F_支,根据力的平衡关系G_物=F_浮 + F_支,所以F_浮=G_物 -
F_支。

由F_浮=ρ_液gV_排,G_物=ρ_物gV_物可知,沉底时V_排 = V_物,且
ρ_物>ρ_液。

处于超重或失重状态下物体的浮力等于什么?

处于超重或失重状态下物体的浮力等于什么?

处于超重或失重状态下物体的浮力等于什么?
李盛
【期刊名称】《物理通报》
【年(卷),期】2015(000)0z2
【摘要】本文讨论、分析了在加速系统中,处于超重或失重状态下,物体的浮力应如何计算的问题。

【总页数】2页(P101-102)
【作者】李盛
【作者单位】阜阳市第九中学安徽阜阳 236000
【正文语种】中文
【相关文献】
1.超重和失重状态下物体的浮力 [J], 温应春
2.例谈超重和失重状态下物体的浮力 [J], 唐春富
3.超重和失重状态下液体的浮力 [J], 张德才
4.超重和失重状态下液体浮力公式的推导及应用 [J], 宋明
5.超重及失重状态下液体浮力的计算 [J], 王翔
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浮力的称重法公式

浮力的称重法公式

浮力的称重法公式根据浮力的称重法公式,我们可以利用以下公式来计算物体的质量:M=(Fg-Fb)/g其中,M表示物体的质量,Fg表示物体在重力下受到的重力力量,Fb表示物体受到的浮力,g表示重力加速度。

为了更好地理解和应用该方法,我们将详细介绍该公式的推导和应用。

首先,我们知道物体在液体中受到的浮力等于液体(或者说是液体所受到的物体排开的重力)的重量。

根据牛顿第三定律,液体受到物体排开的力的大小等于物体受到的浮力的大小,方向相反。

其次,在液体中,物体受到的重力力量等于其质量乘以重力加速度g,即Fg = mg,其中m表示物体的质量。

根据上述牛顿第三定律和等式Fg = mg,我们可以得出如下关系:Fb=Fg因此,我们可以将Fb替换为Fg,得到:Fg=(ρl·V·g)其中,ρl表示液体的密度,V表示物体的体积。

根据这个等式,我们可以得到物体的质量M的表达式:M = (Fg-Fb)/g = (ρlgV - ρlg'V)/g = (ρl-ρl')V其中,ρl'表示物体的密度,V表示物体的体积。

从上述推导可以看出,通过浮力的称重法,我们可以通过测量物体在液体中受到的浮力,进而计算出物体的质量。

这个方法的原理是利用了物体在液体中所受到的浮力与物体的密度和排开液体的体积相关联的关系。

需要注意的是,这种方法的准确度受到一些因素的影响,如液体的密度变化、液体的搅拌等。

为了提高测量的准确性,我们应该尽量减小这些影响因素的干扰。

总结起来,浮力的称重法是一种通过测量物体在液体中受到的浮力来间接确定物体的质量的方法。

根据公式M=(Fg-Fb)/g,我们可以根据物体在液体中受到的浮力和重力计算物体的质量。

这种方法在科学实验和工业生产中都有广泛的应用。

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超重及失重状态下液体浮力的计算作者:王翔
来源:《物理教学探讨》2019年第04期
摘; ;要:液体处于超重和失重状态下,由液重产生的压强相对于平衡状态时发生变化,从而导致液体浮力的计算公式发生变化。

本文通过不同角度思考推导出超重、失重状态下液体浮力的计算公式。

关键词:牛顿第二定律;牛顿第三定律;超重、失重状态;压强与压力;浮力;阿基米德原理中图分类号:G633.7 文献标识码:A ; ; 文章编号:1003-6148(2019)4-0063-2
浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。

这是2000多年前希腊学者阿基米德发现的著名的阿基米德原理。

这个原理只适用于计算浸入处于平衡状态下的液体里的物体所受的浮力问题(和容器密合的情况不完全适用),如果浸入液体中的物体随液体一起处于超重、失重状态时,液体对浸入物体的浮力又该是多大呢?
1; ; 在地面惯性参考系中利用牛顿第二定律求浮力
浮力就是液体对浸入物体的压力差,因此,我们首先来讨论在超重、失重状态下液体的压强。

如图1所示,液体和容器具有竖直向上的加速度a,液体处于超重状态,要知道液面下h 深处竖直向上、向下的压强,可以设想,在h深处有一水平放置的平面微元,面积为s,计算
出这个平面上方的高为h的液柱对这个底面的压强和底面对液柱的压强。

液柱受到向下的重力mg(m为液柱质量)和向上的支持力N而做加速度为a的匀加速运动(液柱上、下、侧面所受大气压强相互抵消,不予考虑)。

由牛顿第二定律,有
其中,ρ为液体密度。

因此,当液体以向上的加速度a运动时,在液面下深h处,由液重产生向上、向下的压强均为ρ(g+a)h。

有了超重状态下液体的内部压强计算公式P=ρ(g+a)h,我们就可以对浸入液体中的物体所受浮力进行讨论了。

为了使问题简单些,假定浸入的物体是一个正方体,边长为L,上、下两底恰好与液體表面平行,如图2所示(为了使正方体始终与容器保持相对静止,正方体的底部中央与容器底部有一细杆固接)。

这时液体作用在每一个相对的侧面上的压力,因相互对称而抵消,不予考虑。

作用在上、下底的压强分别等于ρ(g+a)h1、ρ(g+a)h2,所以,作用于上、下底的压力分别为
如果浸入物体的排水体积为V,但物体的形状是不规则的,如图3所示,则可将其看成是由若干个(通常是无穷个)大小不等但形状相似的正方体组成,其中每个小的正方体所受到的浮力都可按上述方法求出,然后逐一相加,其值应为该物体所受液体浮力(水平方向所受压力抵消,可不予考虑)。

有,式中ρ为液体密度,V为物体体积。

2; ; 在竖直加速参考系中引入惯性力求浮力
如图4所示,液体与容器一起竖直向上做加速度为a的匀加速运动,在液体中假想一个任意形状的“水块”(将该任取的水块视为刚体),该水块和容器相对静止,在相对地面竖直向上加速度为a的非惯性系中观察,该水块受到竖直向下的重力G,竖直向下的惯性力,竖直向上的浮力,水块处于静止状态,有式中V为假想水块的体积。

将该形状可任意的水块用一个大小、形状完全一样的物体取代,该物体所受浮力和大小、形状相同的水块所受浮力相同。

可见,具有向上的加速度为a的液体对浸入其中的物体的浮力大小为ρ(g+a)V,这个值大于在平衡状态下液体对它的浮力。

如果容器连同液体具有向下的加速度,即液体处于失重状态,浸入液体中的物体所受浮力的计算与超重情况下的计算完全相同。

设向下的加速度大小为a(≤g),物体的排水体积为V,同理可得,浸入物体所受的浮力当a=g时物体处于完全失重状态。

此时不受浮力,物体实际上在做自由落体运动。

综上所述,超重状态下液体的浮力变大,失重状态下液体的浮力变小,完全失重状态下液体的浮力为零。

讨论了超重、失重状态下液体的浮力,我们可以利用它来解决几个常见的问题。

如一个盛水的容器里漂浮着一个木块,当容器做自由落体运动时所受浮力就为零,即不受浮力。

又如一个盛水的容器里漂浮着一个木块,当容器向上加速时,木块的吃水深度将保持不变。

任何物理原理、规律都有其适用条件,阿基米德原理也不例外。

我们以上的讨论只是在牛顿运动定律的基础上,对阿基米德原理的一点补充。

(栏目编辑; ; 罗琬华)
收稿日期:2018-12-27
作者简介:王翔(1976-),男,中学高级教师,江汉区学科带头人,主要研究方向为中学物理教育及教学,曾获武汉市优秀教师,全国中学生物理竞赛优秀指导教师。

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