阿基米德定律
阿基米德原理推导公式
![阿基米德原理推导公式](https://img.taocdn.com/s3/m/4a758562657d27284b73f242336c1eb91b37331a.png)
阿基米德原理推导公式阿基米德原理是指在液体或气体中浸没的物体上受到的浮力等于它所排开的液体或气体的重量。
这一原理是由古希腊数学家阿基米德在公元前3世纪提出的,至今仍然被广泛地应用于物理学和工程学中。
阿基米德原理的推导公式可以帮助我们更好地理解和应用这一原理。
首先,我们来看一下阿基米德原理的表达式:F = ρVg。
其中,F代表浮力,ρ代表液体的密度,V代表物体所排开液体的体积,g代表重力加速度。
接下来,我们将推导出这一表达式。
首先,我们知道浮力是由液体或气体对物体的压力差所产生的。
根据帕斯卡定律,液体或气体对物体的压力与深度成正比。
因此,我们可以得出浮力与物体在液体或气体中的深度有关。
其次,我们考虑物体在液体或气体中所受到的压力。
根据液体静压力的公式P = ρgh,其中P代表压力,ρ代表液体的密度,g 代表重力加速度,h代表物体在液体中的深度。
根据这一公式,我们可以得出物体在液体中所受到的压力与液体的密度、重力加速度以及物体在液体中的深度有关。
最后,我们考虑物体在液体中所受到的合力。
根据牛顿第三定律,物体在液体中所受到的合力等于液体对物体的压力差。
因此,我们可以得出浮力与液体的密度、物体所排开液体的体积以及重力加速度有关。
综合以上三点,我们可以得出阿基米德原理的推导公式:F = ρVg。
这一公式表明,浮力等于液体的密度乘以物体所排开液体的体积再乘以重力加速度。
这一公式对于我们理解和应用阿基米德原理具有重要意义。
总之,阿基米德原理是物理学和工程学中的重要原理,通过推导公式可以更好地理解和应用这一原理。
希望本文所讨论的内容能够帮助大家更好地掌握阿基米德原理的推导公式,进而应用于实际问题的解决中。
阿基米德定律推导过程
![阿基米德定律推导过程](https://img.taocdn.com/s3/m/3e2cbeb527fff705cc1755270722192e45365823.png)
阿基米德定律推导过程阿基米德定律说的是浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体所受的重力。
这定律可真是个神奇的东西,那它是怎么推导出来的呢?咱们就想象一下,有一个正方体的物体浸在液体里。
这个正方体就像住在液体房子里的小居民。
液体可是有压力的呀,液体的压力到处都有,而且在不同的深度压力还不一样呢。
对于这个正方体来说,它的六个面都受到液体的压力。
我们先看朝上的这个面,它在比较浅的地方,受到一个向上的压力。
再看朝下的那个面,在更深的地方,受到一个向下的压力。
朝下的面受到的压力比朝上的面受到的压力要大,为啥呢?因为下面的深度深呀,就像在水里,越深的地方感觉压力越大。
这个朝下的面和朝上的面受到的压力差,就是这个正方体受到的浮力的一部分。
那左右前后四个面呢?它们受到的压力互相抵消了,就像两个人拔河,力量一样大的时候,谁也拉不动谁。
我们来仔细算一算这个压力差。
假设这个正方体的边长是a,液体的密度是ρ,正方体上面的深度是h。
那朝上的面受到的压力就是这个面的面积乘以这个面所处深度的压强,压强的公式是p = ρgh,朝上的面的压强就是ρgh,面积是a²,所以朝上的面受到的压力就是ρgha²。
朝下的面所处的深度是h + a,它受到的压强就是ρg(h + a),压力就是ρg(h + a)a²。
那朝下的面和朝上的面的压力差就是ρg(h + a)a² - ρgha²,把这个式子展开算一算,就得到ρga³。
这个ρga³是啥呢?a³就是这个正方体的体积呀,这个正方体排开的液体的体积就是它自个儿的体积。
ρ是液体的密度,g是重力加速度,ρg乘以排开液体的体积,就是排开液体的重力。
要是这个物体不是正方体,是个奇奇怪怪的形状呢?其实也没关系。
我们可以把这个奇怪形状的物体想象成是由好多好多特别小的正方体组成的。
每个小正方体都受到浮力,把它们受到的浮力加起来,就得到这个物体受到的浮力了。
阿基米德原理
![阿基米德原理](https://img.taocdn.com/s3/m/9c2ef181d4bbfd0a79563c1ec5da50e2534dd17b.png)
阿基米德原理1. 简介阿基米德原理是古希腊科学家阿基米德发现的一个重要原理,它描述了浸入流体中的物体所受到的浮力大小与物体在流体中排除的液体体积成正比的关系。
阿基米德原理对理解浮力、浮力的应用以及物体在液体中的浮沉具有重要意义。
本文将详细介绍阿基米德原理的原理和应用。
2. 阿基米德原理的原理阿基米德原理的基本观点是:浸入流体中的物体所受到的浮力等于物体排除的液体的重量。
阿基米德原理可以用如下公式表示:F浮= ρ液体 × V排除 × g其中,F浮是物体所受到的浮力,ρ液体是液体的密度,V 排除是物体排除液体的体积,g是重力加速度。
3. 阿基米德原理的应用3.1 浮力与物体的浮沉根据阿基米德原理,当物体的密度小于液体的密度时,物体所受到的浮力大于物体的重力,物体将浮在液体表面。
相反,当物体的密度大于液体的密度时,物体所受到的浮力小于物体的重力,物体将沉入液体中。
3.2 水下物体的浮力阿基米德原理在水下物体的浮力计算中应用广泛。
例如,潜水艇的浮力调整主要通过控制进出水舱的液体体积来实现。
根据阿基米德原理,调整水舱内的液体体积,可以调整潜水艇所受到的浮力,从而控制潜水艇的上浮或下潜。
3.3 测量物体的密度利用阿基米德原理,我们可以测量物体的密度。
只需要将物体悬挂在空中,并浸入液体中,通过测量物体所受到的浮力,可以计算出物体排除液体的体积,从而计算出物体的密度。
4. 阿基米德原理的示例4.1 船只的浮力船只内部的空腔使其密度较小,从而使其能够浮在水面上。
根据阿基米德原理,船只所受到的浮力等于排除的水的重量,浮力恰好抵消船只自身和载货物的重力,从而保持平衡。
4.2 游泳时的浮力在水中游泳时,我们可以感受到浮力的存在。
由于人体的密度小于水的密度,根据阿基米德原理,我们所受到的浮力大于自身的重力,体重得到减轻,感觉轻松自在。
5.阿基米德原理是一个重要的物理原理,它描述了浸入流体中的物体所受到的浮力与物体排除的液体体积成正比的关系。
阿基米德定律的内容
![阿基米德定律的内容](https://img.taocdn.com/s3/m/a497296f42323968011ca300a6c30c225901f091.png)
阿基米德定律的内容
1. 阿基米德定律呀,那可太神奇了!就像你把一个皮球扔进水里,它会浮起来,这就是阿基米德定律在起作用啊!比如船能在海上漂着,不就是因为这个嘛。
2. 嘿,你知道吗,阿基米德定律可牛了!想想看,为啥一块木头能浮在水面上,这不是很神奇吗?这就是阿基米德定律的魔力呀!就好比气球能在空中飘着一样。
3. 哇塞,阿基米德定律啊!当你看到鸭子轻松地在水上游,这就是阿基米德定律呀!这跟潜艇能在水下和水上自由穿梭不是一个道理嘛。
4. 阿基米德定律真的是太有意思啦!好比说一个铁球放到水里会沉下去,而同样大小的泡沫却能浮着,这不是阿基米德定律在搞怪嘛!就像飞机能在空中翱翔一样神奇。
5. 阿基米德定律哟,你想想,为什么游泳圈能让我们浮起来,不就是靠它嘛!这就好像月亮挂在天上不会掉下来一样,神奇吧!
6. 哎呀呀,阿基米德定律呀!你看那冰山在海上漂着,多壮观,这不就是阿基米德定律在显现嘛!和风筝能飞在天上是一样一样的呀。
结论:阿基米德定律在生活中无处不在,它让我们看到了很多神奇又有趣的现象,真的是太伟大了!。
阿基米德原理的内容
![阿基米德原理的内容](https://img.taocdn.com/s3/m/517694427f21af45b307e87101f69e314332fa0d.png)
阿基米德原理的内容
阿基米德原理是一种古代希腊数学家阿基米德提出的几何原理,它指的是在一个平面三角形中,只有当有三条直线存在时,才能将三角形内部每个角分割成相等的角度,这三条直线叫做分割线。
阿基米德原理可以应用于平面几何、曲线几何、抛物线计算等。
阿基米德原理是一种特殊的几何学定律,它以希腊几何家阿基米德为核心提出,用以解释三角形内部角度分割的原理。
其具体内容是,只有当三角形内部有三条分割线时,三角形内部的每一个角才能够分割成相等的角度。
这一定律直接解释了三角形角度分割的原理,并有许多现实中的应用。
阿基米德原理源于希腊数学家阿基米德,他发现三角形的内角决定了它的形状,它的内角不等时,其形状又有所差异。
他立足于这些研究结果,提出在任何一个三角形中,只有当有三条分割线存在时,它的内角才能够获得平分。
阿基米德原理在其发现初期就受到了科学家的高度认可,该原理是比较严格的学术研究,它的发现为科学的发展作出了贡献。
此外,阿基米德原理也可以应用于几何学中的许多实际问题,比如用来判断抛物线的消弧长、求解三角形面积等。
另外,它还可以应用于绘制圆形或其他形状的图形,以及解决其他与几何学有关的概念。
阿基米德原理虽然有许多实际应用,但也有一些局限性,它认为三角形内部的角度都能够被平均分割,但在有些情况下,三角形内部的角度是不可能均分的。
总的来说,阿基米德原理是一种十分重要的几何学原理,它设定了三角形外观形态的基本原则,并可以应用于实际几何中的解决问题。
然而,它也有一些局限性,比如不同情况下,三角形内部的角度不可能完全被平均分割。
阿基米德原理
![阿基米德原理](https://img.taocdn.com/s3/m/6e827eed5ef7ba0d4a733b16.png)
浸没
部分浸入
浸没时受到的浮力大,部分浸入时受
到的浮力小,而且浸入的体积越小, 所受的浮力也越小。
阿基米德原理
(2)浮力的大小等于被物体排开 的液体受到的重力。 A.浸没时,V排=V浸=V物,此时物体 所受的浮力等于排开液体的重力,即 F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物
V排=V浸=V物
B.部分浸入时, V排=V浸<V物
(弹簧秤的示数) 物体在液面 外示数F1 1 2 3 4 物体浸没在液 体中示数F2 F浮 排开水的重 力G排
•
分析比较每一次实验中的浮力和排开水的重力,你能得 出什么结论?
阿基米德原理
反馈练习
1、 液体对浸在它里面的物体,具有 。 的
托力,物理学中把这个力叫做
2、浴缸里放满水,人坐进去后,排开400牛的水,则
不同点:
(1)悬浮时,物体停留在液体内部
悬浮
的任何地方,它必定全部浸没在液体
中;而漂浮,物体是静止在液面上, 它必定在一部分露在液面之上。
漂浮
V排 =V物
(2)悬浮时,物体浸没在液体中,
所以V排 =V物,而漂浮时,物体只有
一部分浸入液体中,所以V排〈V物。
返回
V排 <V物
阿基米德原理
四、例题解析:
排开的水的质量m越大,
排开的水的重力G越大,
我的猜想
。
•浮力与哪个物理量建立直接的数量关系? •这两个物理量之间是几倍的数量关系呢?
阿基米德原理
探究活动
• 关键1:如何测量浮力(F浮)? • 关键2:如何收集“物体排开的液体”,并测量其所
受的重力(G排)?
阿基米德原理
探究浮力与排开水的重力之间的关系
第四节:阿基米德定律
![第四节:阿基米德定律](https://img.taocdn.com/s3/m/7bc7db1e6bd97f192279e9d1.png)
知识点一:浮力一切浸入液体(或气体)的物体都受到液体(或气体)对它向上的托力,这个托力叫做浮力。
浮力的方向总是竖直向上知识点二:浮力的测量一(称重法测浮力)器材:弹簧测力计,水,烧杯,石块步骤:1:用弹簧测力计测出石块在空气中的重力G = 。
2:把石块浸没在水中弹簧秤的示数为F = 。
3:石快所受到的浮力为:F浮= G – F = 。
称重法测浮力影响浮力大小的因素知识点三:影响浮力大小的因素:器材:弹簧测力计,水,烧杯,石块盐水步骤1:测出铁块A在空气中的弹簧秤示数G=2:测出铁块部分浸入水中时的弹簧秤示数F2=此时铁块所受的浮力F浮力2=G−F2=3:测出铁块刚刚全部浸入水中时的弹簧秤示数F3=此时铁块所受的浮力F浮力3= G−F3=4:测出铁块往深处淹没时在水中的弹簧秤的示数F4=此时铁块所受的浮力F浮力4= G−F4=5:测出铁块浸没在盐水中时的弹簧秤的示数F5此时铁块所受的浮力F浮力5= G−F5由F浮力2和F浮力3可知物体所受到的浮力跟铁块浸没在水中的体积(排开水的体积)有关由F浮力3和F浮力4可知物体所受到的浮力跟铁块浸没在水中的深度无关由F浮力4和F浮力5可知所受到的浮力跟铁块浸没在液体的密度有关知识点四:阿基米德定律浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于该物体所排开液体的重力的大小。
即F浮=ρ液gv排知识点五,物体的沉浮当物体浸没时:如G>F浮,则物体下沉。
如G<F浮,则物体上浮。
如G=F浮,则物体悬浮。
当物体部分浸没时,如G=F浮,则物体漂浮。
判断物体浮沉的另一种方法。
根据阿基米德原理可得:F浮=ρ液gV排对于浸没的物体而言:V物=V排①若ρ液<ρ物,则F浮<G,物体下沉。
②若ρ液=ρ物,则F浮=G,物体悬浮在液体中任何深度的地方。
③若ρ液>ρ物,则F浮>G,物体上浮。
④上浮稳定后处于漂浮状态,这时F浮=G可见判断物体的浮沉可用两种方法,比较物体的重力和浮力,比较物体的密度和液体的密度。
阿基米德定律的故事
![阿基米德定律的故事](https://img.taocdn.com/s3/m/d004929aba4cf7ec4afe04a1b0717fd5360cb2c4.png)
《阿基米德定律的故事》
作文一
嘿,咱来说说阿基米德定律的故事。
阿基米德那可是个特别聪明的人。
有一回,国王让他判断一顶皇冠是不是纯金的。
这可把阿基米德难住了,他想了好久都没想出办法。
有一天,阿基米德去洗澡。
他一进澡盆,水就溢了出来。
他突然就想到了办法。
他高兴得从澡盆里跳出来,连衣服都没穿就跑出去喊:“我知道了!我知道了!”
原来,他发觉物体排开的水的体积等于物体的体积。
通过这个办法,他就可以算出皇冠的体积,再和等重量的纯金比较密度,就能知道皇冠是不是纯金的了。
阿基米德定律就这样被他发觉了。
作文二
咱再讲讲阿基米德定律。
阿基米德定律可神奇了。
比如说,咱把一个铁块放进水里,它会沉下去,因为铁块比水重。
但是如果咱把一个木头块放进水里,它会浮起来,因为木头比水轻。
阿基米德就是通过观察这些现象,才发觉了定律。
这个定律在我们生活中也很有用呢。
比如,船能在水上漂着,就是因为船排开的水的重量等于船的重量。
阿基米德的故事告诉咱,要多观察生活,多动脑筋,说不定咱也能发觉什么了不起的东西呢。
阿基米德三大定律是什么
![阿基米德三大定律是什么](https://img.taocdn.com/s3/m/04e20d898ad63186bceb19e8b8f67c1cfad6ee22.png)
阿基米德三大定律是什么
阿基米德是古希腊一位著名的数学家、物理学家、天文学家和工程师,他给后
世留下了许多重要的科学成就,其中包括著名的阿基米德三大定律。
这三大定律分别是浮力定律、杠杆定律和浮体位移定律。
1. 浮力定律
浮力定律是阿基米德最为人熟知的定律之一。
根据浮力定律,当一个物体完全
或部分浸没在流体中时,所受到的浮力等于它所排开的流体的重量。
具体来说,浮力的大小等于物体在流体中排开的体积乘以该流体的密度和重力加速度的乘积。
这个定律解释了为什么物体在浮于水面或其他流体中。
2. 杠杆定律
杠杆定律是阿基米德提出的另一个重要定律。
根据这个定律,一个杠杆平衡时,杠杆两端所受的力的乘积相等。
换句话说,两端力的乘积等于另一端力到支点的距离与另一端力到支点的距离之积。
这个定律解释了杠杆的原理,可以帮助人们设计和使用各种机械装置。
3. 浮体位移定律
浮体位移定律是阿基米德三大定律中的最后一个。
根据这个定律,当一个物体
浸没于液体中时,物体所受到的浮力等于物体排开液体的体积。
换句话说,浮力的大小等于物体在液体中排开的体积乘以液体的密度和重力加速度的乘积。
这个定律解释了为什么物体在液体中会升起。
总的来说,阿基米德三大定律揭示了物体在流体中的行为规律,对于许多科学
和工程领域都具有重要意义。
通过深入理解这些定律,人们可以更好地设计各种装置和预测物体在流体中的运动状态。
物理中阿基米德原理
![物理中阿基米德原理](https://img.taocdn.com/s3/m/e52f232803020740be1e650e52ea551810a6c966.png)
物理中阿基米德原理物理学家阿基米德(Archimedes)是古希腊古代最杰出的数学家,他也是古希腊物理学的先驱,他的研究为后世提供了很多建构物理学的基础思想。
他的著名原理包括阿基米德定律,阿基米德原力学,阿基米德热力学,阿基米德普隆定律等。
本文主要讨论阿基米德原理,它是阿基米德最重要的贡献,也是物理学中不可缺少的重要基石,熟知它能够帮助我们了解物理学中的更多原理。
阿基米德原理的最初形式,也就是阿基米德定律,被认为是一个定性定律,它描述了物体在空气和水中的行为。
它宣称:“物体在半液体介质中的浮力,等于该物体的体积乘以其介质的重力加速度。
”在一段时间内,阿基米德定律被认为是深入理解物体受力的基础原理。
但是,在现代物理学中,阿基米德定律已经被其他定律取代,例如万有引力定律,但它仍然是物理学中一个重要概念。
此外,阿基米德的另一个原理是阿基米德原力学。
它是物理学中一个重要的概念,它描述了物体在力学状态下的运动。
它声称:“物体运动的加速度是由施加在它上的外力与它质量的比率决定的。
”简而言之,即“加速度与施力有关”。
这个原理使物理学家和工程师能够准确模拟和计算物体在力学状态下运动的表现。
此外,阿基米德原力学也被广泛应用于计算机图形学,从而使用户能够模拟和计算物体在虚拟环境中的运动。
阿基米德的最后一个原理是阿基米德热力学。
它被认为是物理学中最重要的原理之一,也是热力学的基础。
它声称:“在力学上平衡的系统中,其热量是不可转移的。
”也就是说,在一个力学上平衡的系统中,热量是不能外溢的,它只能在该系统内被转移。
阿基米德热力学对现代物理学家和工程师来说,是一个十分重要的概念,它的应用从动力学到机械工程都非常普遍。
总之,阿基米德是古希腊古代最杰出的数学家,他的贡献为物理学的发展奠定了坚实的基础。
他的著名原理包括阿基米德定律,阿基米德原力学,阿基米德热力学,阿基米德普隆定律等。
此外,他还发明了一些物理学上重要的概念,包括动量守恒定律,它也为物理学的发展做出了巨大贡献。
阿基米德第三定律
![阿基米德第三定律](https://img.taocdn.com/s3/m/1b25c65b24c52cc58bd63186bceb19e8b8f6ecda.png)
阿基米德第三定律
阿基米德第三定律是物理学中的一个基本定律,它描述了物体在液体
或气体中的浮力。
该定律由古希腊数学家阿基米德在公元前250年左
右提出,至今仍然被广泛应用于各个领域。
阿基米德第三定律的表述是:“浸入液体中的物体所受到的浮力大小
等于它所排开的液体的重量”。
这个定律的意义在于,当一个物体浸
入液体中时,液体会对它产生一个向上的浮力,这个浮力的大小等于
物体所排开的液体的重量。
如果物体的重量小于所排开的液体的重量,那么它就会浮在液体表面上;如果物体的重量大于所排开的液体的重量,那么它就会沉到液体底部。
阿基米德第三定律的应用非常广泛,它不仅可以用来解释物体在液体
中的浮力,还可以用来解释气体中的浮力。
例如,气球在空气中飞行
的原理就是利用了阿基米德第三定律。
气球内部充满了轻气体,它的
重量比所排开的空气的重量小,因此会受到向上的浮力,从而飘浮在
空中。
除了在物理学中的应用,阿基米德第三定律还可以用来解释一些生物
学现象。
例如,鱼类在水中游动时,它们的身体形状和鳍的结构都是
为了减小水的阻力,从而减小所需要的能量。
此外,鱼类的鳍还可以
产生向上的浮力,帮助它们在水中保持平衡。
总之,阿基米德第三定律是物理学中的一个基本定律,它描述了物体在液体或气体中的浮力。
这个定律的应用非常广泛,不仅可以用来解释物理学现象,还可以用来解释生物学现象。
了解阿基米德第三定律的原理和应用,有助于我们更好地理解自然界中的各种现象。
阿基米德原理及其应用
![阿基米德原理及其应用](https://img.taocdn.com/s3/m/47225f8931b765ce04081426.png)
阿基米德原理及其应用一、阿基米德原理1.内容:浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于 它排开的液体所受的重力 。
2。
公式:F 浮= G 排 = ρ液gV 排 。
3。
适用范围:适用于 液体 和 气体 。
二、决定浮力大小的因素物体所受浮力的大小跟 排开液体的体积 和 液体的密度有关 。
阿基米德原理的理解和应用1.“浸在”的含义,包括两种情况(1)物体完全浸没在液体中,此时V 排=V 物; (2)物体部分浸入液体中,此时V 排<V 物。
2.阿基米德原理也适用于气体,在气体中受到的浮力F 浮= ρ气gV 排3。
有些有关浮力的计算题,要同时用到F 浮=G —F 和F 浮=G 排= ρ液gV 排两种方法.(1)若物体下部没有接触液体(如陷入河底的桥墩),则不受浮力作用,不能用阿基米德原理计算浮力大小.(2)由阿基米德原理公式可知,浮力的大小只跟液体密度和物体排开液体的体积这两个因素有关,而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、在液体中是否运动等因素无关.(3)注意公式中物理量的单位,ρ液的单位是kg/m 3,V 排的单位是m 3。
【典例】(2010·常州中考)在第26次南极科学考察过程中,我国科考队员展开了多项科学探究。
科考队员在南极格罗夫山地区发现了新的陨石分布区,并找到上千块陨石.科考队员对编号为“cz20100603”的陨石进行密度测量:首先将陨石悬挂于弹簧测力计下,读出弹簧测力计的示数是3。
4 N ;然后将陨石全部浸没于水中,读出弹簧测力计的示数是2。
4 N 。
陨石的密度是多少?(g 取10 N /kg)【思路点拨】本题综合性较强,主要涉及称重法求浮力、阿基米德原理、密度等知识的综合应用。
根据题干寻求已知量,再求未知量。
已知条件:G 和F →F 浮=G-F →【规范解答】陨石全部浸入水中时受到的浮力:F 浮=G-F=3。
4 N-2。
4 N=1.0 N根据阿基米德原理F 浮=ρ水gV 排得,陨石的体积V=V 排=1.0×10—4 m 3陨石的质量:F V V V g m V GG m g ⎫=→=⎪ρ⎪→ρ=⎬⎪→=⎪⎭浮排排水已知条件:3343F V g 1.0 N 1.010 kg /m 10 N /kg 1.010 m -=ρ=⨯⨯=⨯浮排水4333m 0.34 kg=V 1.010 m 3.410 kg /m -ρ=⨯=⨯G 3.4 N m 0.34 kgg 10 N /kg===陨石的密度:答案:陨石的密度是3.4×103 kg/m3 不能正确理解影响浮力大小的因素【典例】关于物体所受的浮力,下列说法中正确的是( ) A.漂在水面上的物体比沉底的物体受到的浮力大 B 。
阿基米德原理适用条件
![阿基米德原理适用条件](https://img.taocdn.com/s3/m/343b485c5e0e7cd184254b35eefdc8d376ee1424.png)
阿基米德原理适用条件阿基米德原理是物理学中的一项基本原理,描述了浮力的起源和性质。
它的适用条件如下:1. 稳定平衡状态:阿基米德原理适用于物体处于稳定平衡状态的情况下。
当物体静止或以恒定速度运动时,阿基米德原理才能有效地描述物体所受到的浮力。
2. 液体或气体介质:阿基米德原理适用于物体在液体或气体介质中的情况。
在这些介质中,物体受到的浮力与物体所排开的介质的重量成正比。
3. 无粘性介质:阿基米德原理假设介质是无粘性的,即介质中没有粘滞力的存在。
这样可以确保浮力只与物体所排开的介质的重量有关,而不受其他因素的影响。
4. 重力场均匀:阿基米德原理适用于重力场均匀的情况下。
在地球上,由于地球的形状和密度分布的不均匀性,重力场会有一定的变化,但在小尺度范围内,可以近似地认为重力场是均匀的。
阿基米德原理的适用条件限定了物体所处的环境和状态,只有在特定的情况下,才能应用阿基米德原理来分析物体的浮力和沉浮现象。
阿基米德原理的应用非常广泛,尤其在浮力和浮力的应用中。
例如,当一个物体浸入液体中时,液体会对物体施加一个向上的浮力,这个浮力的大小等于物体排开的液体的重量。
根据阿基米德原理,我们可以计算出物体所受到的浮力,从而判断物体是浮在液体表面上还是沉在液体中。
阿基米德原理还可以解释为什么船只能浮在水面上。
当船只浸入水中时,水会对船只施加一个向上的浮力,这个浮力的大小等于船只排开的水的重量。
如果船只的重量小于或等于排开的水的重量,船只就能浮在水面上;如果船只的重量大于排开的水的重量,船只就会沉没。
除了浮力和沉浮现象,阿基米德原理还可以应用于气球、飞机、潜艇等许多其他领域。
通过理解和应用阿基米德原理,我们可以更好地理解和解释这些现象,并设计出更加稳定和高效的物体和设备。
阿基米德原理是物理学中一个重要的基本原理,适用于物体在液体或气体介质中的稳定平衡状态下的浮力现象。
通过理解和应用阿基米德原理,我们可以更好地理解和解释许多与浮力和沉浮现象相关的问题,并设计出更加稳定和高效的物体和设备。
阿基米德原理推导公式
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阿基米德原理推导公式
阿基米德原理是物理学中的一条基本定理,可以用来解释浮力和浮力作用的现象。
它的原理是:物体在液体中浸入的深度与该物体排开的液体体积相等。
如何推导该定理的公式呢?
首先,我们需要明确数学符号和定义。
假设物体密度为ρ物,液体密度为ρ液,物体在液面以下深度为h,物体的体积为V,液体压强为P。
我们需要求出物体获得的浮力大小F。
其次,我们需要考虑液体的作用力。
液体对物体上表面的压强大小为P。
由于液体是无规则运动的,故液体的作用力为平均压强×物体上表面面积。
物体所受到的液体作用力大小为P×S,其中S为物体上表面的面积。
第三,我们需要考虑物体自身的重力。
物体自身的重力等于其质量m物体乘以重力加速度g,即mg。
由于物体在液体中静止,故物体所受到的液体作用力大小等于物体自身重力大小,即P×S=mg。
通过上述式子可以得到,液体的压强P与物体所在深度h相关,其正比关系为P=ρ液gh,其中g为重力加速度。
再考虑物体的体积V和质量m物体的关系,即V=m物体/ρ物,带入到g=mg/(Vρ液)中可以得到g=ρ液gh(V/ρ物)。
将上述得到的式子带入P×S=mg中,可以推导出F的表达式为
F=ρ液ghV。
所以,阿基米德原理的公式为F=ρ液ghV,也就是在液体中浮力的大小等于物体在液体中排开的液体体积乘以液体密度和重力加速度的积。
推导出阿基米德原理的公式,可以更好地理解物体在液体中浸入的深度与液体体积相等的原理,也能够有针对性地更好地研究浮力和浮力作用的现象。
阿基米德定律
![阿基米德定律](https://img.taocdn.com/s3/m/ad34c20f0622192e453610661ed9ad51f01d541a.png)
阿基米德定律阿基米德定律是指,浸在液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体的重量。
阿基米德定律也适用于气体。
接下来为您简单介绍,希望对您有所帮助。
1.杠杆原理:阿基米德原理。
公式:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
杠杆又扭轴费力杠杆、省力杠杆和等臂杠杆,杠杆原理也称作杠杆平衡条件。
必须并使杠杆均衡,促进作用在杠杆上的两个力矩(力与力臂的乘积)大小必须成正比。
即为:动力×颤抖力臂=阻力×阻力臂,用代数式则表示为f1· l1=f2·l2。
式中,f1则表示动力,l1则表示颤抖力臂,f2则表示阻力,l2则表示阻力臂。
战国时代的墨子最早提出杠杆原理,在《墨子· 经下》中说衡而必正,说在得;衡,加重于其一旁,必捶,权重不相若也,相衡,则本短标长,两加焉,重相若,则标必下,标得权”。
这两条对杠杆的平衡说得很全面。
里面存有等臂的,存有左右臂的;存有发生改变两端重量并使它偏动的,也存有发生改变两臂长度并使它偏动的。
这里还要顺带提到的就是,古希腊科学家阿基米德存有这样一句流传好久的名言:“给我一个支点,我就能够砸开整个地球!”,这句话就是说道杠杆原理。
2.浮力定律:阿基米德定律。
公式:f浮=g排液=ρ液gv排液。
浮力就是由液体(或气体)对物体向上和向上压力差产生的。
灌入液体里的物体受向上的浮力,浮力的大小等同于它两边的液体受的重力。
f浮 = g排在=ρ液v排在g。
从公式中可以窥见:液体对物体的浮力与液体的密度和物体两边液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状、浸的深度等均毫无关系。
3.求积原理:穷竭法。
阿基米德还有一个杰出发现是指出圆球的体积和表面积都是外切圆球的圆柱体体积和表面积的2/3。
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公元前245年,为了庆祝盛大的月亮节,赫农王给金匠一块金子让他做一顶纯金的皇冠。做好的皇冠尽管与先前的金子一样重,但国王还是怀疑金匠掺假了。他命令阿基米德鉴定皇冠是不是纯金的,但是不允许破坏皇冠。 这看起来是件不可能的事情。在公共浴室内,阿基米德注意到他的胳膊浮出水面。他的大脑中闪现出模糊不清的想法。他把胳膊完全放进水中,全身放松,这时胳膊又浮出水面。 他从浴盆中站起来,浴盆四周的水位下降;再坐下去时,浴盆中的水位又上升了。 他躺在浴盆中,水位变得更高了,而他也感觉到自己变轻了。他站起来后,水位下降,他则感觉到自己变重了。一定是水对身体产生向上的浮力才使他感到自己变轻了。 他把差不多同样大小的石块和木块同时放入浴盆,浸入到水中。石块下沉到水里,但是他感觉到木块变轻了。他必须要向下按着木块才能把它浸到水里。这表明浮力与物体的排水量(物体体积)有关,而不是与物体的重量有关。物体在水中感觉有多重一定与水的密度(水单位体积的质量)有关。 阿基米德在此找到了解决国王问题的方法,问题的关键在于密度。如果皇冠里面含有其他金属,它的密度会不相同,在重量相等的情况下,这个皇冠的体积是不同的。 把皇冠和同样重量的金子放进水里,结果发现皇冠排出的水量比金子的大,这表明皇冠是掺假的。 更为重要的是,阿基米德发现了浮力原理,即液体对物体的浮力等于物体所排开液体的重力大小。
阿基米德定律的来由;
阿基米德原理(浮力原理)的发现
公元前245年,赫农王命令阿基米德鉴定金匠是否欺骗了他。赫农王给金匠一块金子让他做一顶纯金的皇冠。做好的皇冠尽管与先前的金子一样重,但国王还是怀疑金匠掺假了。他命令阿基米德鉴定皇冠是不是纯金的,但是不允许破坏皇冠。
这看起来是件不可能的事情。在公共浴室内,阿基米德注意到他的胳膊浮到水面。他的大脑中闪现出模糊不清的想法。他把胳膊完全放进水中,全身放松,这时胳膊又浮到水面。
公式
数学表达式:F浮=G排=ρ液(气)·g·V排。 单位:F浮———牛顿,ρ液(气)——kg/m³,g——N/kg,V排———m³。 浮力的有关因素:浮力只与ρ液,V排有关,与ρ物(G物),深度无关,与V物无直接关系。 当物体完全浸没在液体或气体时,V排=V物;但物体只有一部分浸入液体时,则V排<V物。
适用范围
范围:液体,气体. 根据浮力产生原因——上表下表面的压力差: p=ρ液gh1,=ρ液(气)gh2=ρ液g(h1+l). F浮=F向上-F向下=pl2-l2=ρ液g[h1-(h1+l)]l2=ρ液·g·V排。
物理例题
[例1]有一个合金块质量10kg,全部浸没在水中时,需用80N的力才能拉住它,求:此时合金块受到的浮力多大? [分析]根据G=mg可得出金属块重力,浮力大小是重力与拉力的差。 [解答]G=mg=10kg×9.8N/kg=98N F浮=G-F拉=98N-80N=18N 答:金属块受到的浮力是18N。 [例2]完全浸没在水中的乒乓球,放手后从运动到静止的过程中,其浮力大小变化情况 ()(忽略水的表面张力) A.浮力不断变大,但小于重力。 B.浮力不变,但浮力大于重力。 C.浮力先不变,后变小,再变大,再变小,往复变化,直到乒乓球静止,浮力才等于重力。 D.浮力先大于重力,后小于重力。 [分析]乒乓球完全浸没在水中时,浮力大于重力,因浮力大小与物体在液内深度无关。因此乒乓球在水中运动时所受浮力不变,直到当球露出水面时,浮力开始变小,此时又因为乒乓球还有向上的速度,故会继续向上运动,当速度为0时,直到重新接触水面,浮力增大,在空气,水的阻力作用下,球的机械能渐渐转化为热能,最后当球的机械能等于重力势能时,浮力等于重力,球静止在水面上,呈漂浮状态。 [解答]C [例3]一个正方体铁块,在水下某深度时,上底面受到15N压力,下底面受到20N压力,则此时铁块受到浮力是________N;当铁块下沉到某位置时,上底受到压力增大至20N时,下底受到压力是_______N。 [分析]浮力产生的原因是物体上下底面受到液体的压力差。随着物体下沉,每个底面受到压力都要变大,但压力差不变,即 F浮=F下底-F上底=20N-15N=5N, F'下底=F'上底+F浮=20N+5N=25N。 [解答]5,25。 讨论: 浮力是包围物体的液体从各个方向对物体施加压力的总效果的反映。课本中以正方体为例,是为了便于理解和接受。如果从力的分解效果上讲,不规则形状的物体,同样满足F浮=F向上-F向下的关系。 [例4]质量相等的木块和冰块(ρ木<ρ冰)都漂在水面上,木块受到的浮力________冰块受到的浮力;体积相等的实心木块和冰块都漂在水面上,木块受到的浮力________冰块受到的浮力。(填大于、小于、等于) [分析]根据物体的浮沉条件可知,物体漂浮时F浮=G,所以此题中要比较浮力的大小可通过比较木块和冰块受到的重力的大小来求得。 因为木块和冰块都漂浮在水面上,有F木浮=G木,F冰浮=G冰 (1)当木块和冰块质量相等时,由G=mg可知,G木=G冰,所以F木浮=F冰浮木块和冰块受浮力相等。 (2)当木块和冰块体积相等时,因为ρ木<ρ冰,根据G=ρgV可知,G木<G冰。 所以F木浮<F冰,此时冰块受到的浮力大。 [解答]此题正确答案为:等于、小于。 [例5]根据图中弹簧秤的读数,求出物体A在液体中所受的浮力。并回答在求浮力的过程中,主要用到了已学过的哪些知识? [分析]这是用实验的方法测浮力。 图(1)中弹簧秤的读数就是物体在空气中的重G物,大小为1.3牛;图(2)中弹簧秤读数是物体在水中的视重G视,大小为0.5牛,物体A所受浮力大小,等于两次弹簧秤示数的差,F浮=G物-G视=1.3牛-0.5牛=0.8牛。 在回答上面问题时,用到了力的合成和力的平衡知识,分析A物体的受力情况,如图(3)所示,A受重力G,浮力F,弹簧秤的拉力F,由于A在水中处于平衡状态,所以有:F+F浮=G物,所以:F浮=G物-F,F的大小等于A的视重,所以:F浮=G物-G视
他从浴盆中站起来,浴盆四周的水位下降;再坐下去时,浴盆中的水位又上升了。
他躺在浴盆中,水位则变得更高了,而他也感觉到自己变轻了。他站起来后,水位下降,他则感觉到自己重了。一定是水对身体产生向上的浮力才使得他感到自己轻了。
他把差不多同样大小的石块和木块同时放入浴盆,浸入到水中。石块下沉到水里,但是他感觉到石块变轻。他必须要向下按着木块才能把它浸到水里。这表明浮力与物体的排水量(物体体积)有关,而不是与物体的重量有关。物体在水中感觉有多重一定与它的密度(物体单位体积的质量
适用范围
物理例题
阿基米德原理的发现
常见误区:一千克水和两千克木头
数学公理
展开物理定律 公式
适用范围
物理例题
阿基米德原理的发现
常见误区:一千克水和两千克木头
数学公理
展开编辑本段物理定律 浸在静止流体中的物体受到流体作用的合力大小等于物体排开的流体的重力。这个合力称为浮力。这就是著名的“阿基米德定律”(Archimedes),又称阿基米德原理[1],浮力原理。该定理是公元前200年以前古希腊学者阿基米德(Archimedes, 287-212 BC)所发现的。浮力的大小可用下式计算:F浮=ρ液(气)gV排。
阿基米德定律
求助编辑百科名片 阿基米德定律阿基米德定律(Archimedes law)是物理学中力学的一条基本原理。浸在液体(或气体)里的物体受到向上的浮力作用,浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力(“Any object placed in a fluid displacesits weight;an immersed object displaces its volume.”)。其公式可记为F浮=G排=ρ液·g·V排液。
常见误区:一千克水和两千克木头
1kg水能否浮起2kg木头? 浮力定律中的V并不是指液体本身的体积,而是指物体浸入液体之后物体所对应的液体体积,与液体本身是多少体积无关。故1kg水完全可以浮起2kg木头。 这可以从实验中得到证实:找一个圆玻璃杯,放入一个直径稍小的圆柱体木头,不需要灌入超过木头质量的水就可以把木头浮起来。编辑本段数学公理 数学上的阿基米德原理指: 对于任何自然数(不包括0)a、b,如果a<b,则必有自然数c(c不等于a或b或零),使c×a>b. 补充:此原理适用于实数, 不适用于超实数
阿基米德在此找到了解决国王问题的方法,问题的关键在于密度。如果皇冠里面含有其他金属,它的密度会不相同,在重量相等的情况下,这个皇冠的体积是不同的。
把皇冠和同样重量的金子放进水里,结果发现皇冠排出的水量比金子的大,这表明皇冠是掺假的。
更为重要的是,阿基米德发现了浮力原理,即水对物体的浮力等于物体所排开水的重量