f浮=ρ液gv排的推导公式
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f浮=ρ液gv排的推导公式
同学们,咱们今天来好好聊聊“F 浮= ρ 液 gV 排”这个推导公式。
咱们先想象一下,有一个装满水的大浴缸,然后把一个形状规则的
立方体铁块扔进去。
这铁块一入水,就会把原本在它位置上的水给挤开,那被挤开的水的体积,就和铁块浸在水里的部分的体积是一样的。
假设这个立方体铁块的边长是 L,当它部分浸入水中时,浸入的深
度是 h。
那铁块浸入水中的体积 V 排,就是 L×L×h 啦。
这时候,铁块受到向上的浮力。
那这个浮力是怎么来的呢?咱们来
一步步分析。
在铁块浸入水中的那部分,周围的水对它有压力。
咱们先看铁块底部,水给铁块底部的压力 F 下就等于压强 P 下乘以铁块底部的面积 S。
压强 P 下等于ρ 液 gh (这里的 h 是铁块底部到水面的距离),铁块底部的面积 S 就是 L×L,所以 F 下= ρ 液 gh×L×L 。
再看看铁块的顶部,水给铁块顶部的压力 F 上等于压强 P 上乘以
铁块顶部的面积 S。
压强 P 上等于ρ 液 g(h - L),铁块顶部的面积
还是 L×L,所以 F 上= ρ 液 g(h - L)×L×L 。
那铁块受到的浮力 F 浮就等于铁块底部受到的压力 F 下减去铁块
顶部受到的压力 F 上。
F 浮 = F 下 - F 上= ρ 液 gh×L×L - ρ 液 g(h - L)×L×L = ρ 液
gL×L×h - ρ 液 gL×L×(h - L)= ρ 液 gL×L×h - ρ 液gL×L×h + ρ 液
gL×L×L = ρ 液gL×L×L = ρ 液 gV 排。
哈哈,是不是有点绕?别着急,咱们再多想想。
就像有一次我去游泳,我跳进泳池的时候,明显感觉到水对我的身
体有一个向上的托力,这其实就是浮力在起作用。
那时候我就在想,
这浮力到底是怎么来的呢?后来经过不断学习和琢磨,才搞清楚了这
里面的原理。
所以说,咱们学习这个“F 浮= ρ 液 gV 排”的推导公式,不仅是为了应对考试,更是为了搞清楚生活中这些有趣的现象。
当我们理解了它,再看到船在水里航行,或者潜水员在水下活动,就能明白其中的道理啦。
希望同学们都能真正掌握这个公式,以后遇到相关的问题都能轻松
解决!。