浮力

浮力科技名词定义中文名称：浮力英文名称：buoyancy force;buoyancy，buoyant force;buoyancy;buoyant force 定义1：在重力场中，流体块(或流体中的物体)由于和周围流体的密度差而受到的垂直向上的力。

所属学科：大气科学（一级学科）；动力气象学（二级学科）定义2：浸入静止液体中的物体受到的向上托的力。

其作用线通过排开液体体积的形心，大小值等于该液体重量。

所属学科：电力（一级学科）；通论（二级学科）定义3：渔具材料在水中的负重能力。

数值等于渔具材料沉没在水中所排开水的重力与其在空气中原有重力（牛顿）的差值。

所属学科：水产学（一级学科）；捕捞学（二级学科）定义4：液体中物体所承受的垂直向上的静水总压力。

所属学科：水利科技（一级学科）；水力学、河流动力学、海岸动力学（二级学科）；水力学（水利）（三级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片浮力指物体在流体(包括液体和气体)中,上下表面所受的压力差。

公元前245年，阿基米德发现了浮力原理。

浮力的定义式为F向上-F向下，计算公式可以写为ρ液gV排。

目录浮力的概念简单解释什么叫浮心产生浮力的原因浮力原理的发现浮力公式浮力公式的推算说明露排比公式四种公式阿基米德原理有关浮力的几点疑问附着在水底的气泡为什么不上浮？失重状态下还有浮力么？同一物质间是否存在浮力作用？位于容器底部的物体是否仍然受浮力作用？不同液体间的分层现象液体分层时，计算浮力的V排在哪里？液体能否浮起比其自身重力更大的物体：浮力的应用浮力的概念简单解释什么叫浮心产生浮力的原因浮力原理的发现浮力公式浮力公式的推算说明露排比公式四种公式阿基米德原理有关浮力的几点疑问附着在水底的气泡为什么不上浮？失重状态下还有浮力么？同一物质间是否存在浮力作用？位于容器底部的物体是否仍然受浮力作用？不同液体间的分层现象液体分层时，计算浮力的V排在哪里？液体能否浮起比其自身重力更大的物体：浮力的应用展开编辑本段浮力的概念简单解释一切浸在液体或气体中的物体受到竖直向上的力，叫浮力。

什么叫浮心浮力的作用点称为浮心，浮心显然与所排开液体体积的形心重合编辑本段产生浮力的原因漂浮于流体表面或浸没于流体之中的物体，受到各方向流体静压力的向上合力。

其大小等于被物体排开流体的重力。

在液体内，不同深度处的压强不同。

物体上、下面浸没在液体中的深度不同，物体下部受到液体向上的压强较大，压力也较大，可以证明，浮力等于物体所受液体向上、向下的压力之差。

例如石块的重力大于其同体积水的重量，则下沉到水底。

浮木或船体的重力等于其浸入水中部分所排开的水重，所以浮于水面。

气球的重量比它同体积空气的重力小，即浮力大于重力，所以会上升。

这种浸在水中或空气中，受到水或空气将物体向上托的力叫“浮力”。

例如，从井里提一桶水，在未离开水面之前比离开水面之后要轻些，这是因为桶受到水的浮力。

不仅是水，例如酒精、煤油或水银等所有的液体，对浸在它里面的物体都有浮力。

所有液体都一样。

当然，浸在气体（与液体一样都是流体）中的物体也受到浮力的作用。

编辑本段浮力原理的发现公元前245年，赫农王命令阿基米德（Archimedes）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。

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）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，即水对物体的浮力等于物体所排开水的重量。

编辑本段浮力公式浮力公式的推算假设有一正方体沉于水中，F浮=ρgh2*S-ρgh1*S（浸没在水中）=ρgS*Δh =ρ液gV排 (通用) =G排液当物体悬浮或漂浮时,F 浮＝G物=m物g说明（1）h2为正方体下表面到水面距离，h1为正方体上表面到水面距离，Δh为正方体之高。

（2）“F浮=ρ液gV排=G排液”最重要。

F浮=ρ液gV排的公式推导：浮力=排开液体所受重力——F浮=G(物体所受重力)排液＝m排液?g =ρ液gV排所以有F浮+G=0 （3）给出沉浮条件（实心物体，如果是空心物体，则下面公式中的密度表示物体的平均密度，即物体的总质量除以总体积得到的结果）ρ物＞ρ液，下沉，G物＞F浮ρ物=ρ液，悬浮，G物=F浮（基本物体是空心的）ρ物＜ρ液，上浮，（静止后漂浮）G 物＜F浮ρ物＜ρ液，漂浮，G物=F浮（因为是上浮的最后境界，所以ρ物＜ρ液）ρ物＞ρ液，沉底，G物=F浮+F杯底对物的支持力（三力平衡）阿基米德露排比公式如果漂浮（这是重要前提！），则：ρ物∶ρ液=V排∶V物。

其中，V物=V排+V露它的变形公式1．（ρ液-ρ物）∶ρ液=V露∶V物2．ρ物∶（ρ液-ρ物）=V 排∶V露证明：∵漂浮∴F浮=G物，即ρ液gV排=ρ物gV物，即ρ液V=ρ物V 物，即ρ物∶ρ液=V排∶V物（交叉相乘）四种公式视重法：F浮=G-G1（空气中重力减去在水中的重力）（用弹簧测力计）公式法：F 浮=G排=ρ液gV排（完全浸没）漂浮法：F浮=G物（又叫平衡法）原理法：F浮=F↑-F↓（上下压力差）特例：当物体和容器底部紧密接触时，即物体下部没有液体。

此时物体没有受到液体向上的压力，即F浮=0阿基米德原理物体浸在液体中排开液体的重力等于物体浸在液体中受到的浮力。

即F浮＝G液排＝ρ液gV排。

（V排表示物体排开液体的体积）编辑本段有关浮力的几点疑问附着在水底的气泡为什么不上浮？很多时候我们会看到一些气泡附着在水下的物体上不上浮，如果知道有关“粘滞性”的知识的话就不会感到奇怪了。

超流体中不会出现有气泡不上浮的现象，但日常所见的水不是超流体，水是有粘滞性的，虽然很小。

熬碗糨糊，就会看到更多的气泡不上浮现象的。

加热的水中会产生气泡，是因为随着水温的升高，水对空气的溶解能力下降，饱和后多余的空气被析解出来并聚集形成气泡。

在此过程中由于容器壁是粗糙的，气泡很容易首先被吸附在容器壁上，如果没有浮力作用这些气泡将会永远被吸附在同一位置上，直到气泡中的空气被再次溶解，显然通常情况下是不会有这么顽强的气泡的。

你用透明的杯子盛一杯可乐，杯壁上会有很多气泡吧？放上两天，还有气泡么？因为压力减小而溢出的二氧化碳在敞口杯中是不可能被二次溶解的，它们上哪儿了？水的粘滞性和粗糙的容器壁的吸附力是能让小气泡暂时升不起来，但这并不证明它们没受浮力作用。

只要时间足够长，浮力最终是会战胜其它力的效应，最终把气泡推上来的。

失重状态下还有浮力么？失重状态有两种情况，一是完全失重，二是不完全失重。

在地球表面附近，当物体有向下的加速度时，物体即处于失重状态，如果加速度小于自由落体加速度，则处于不完全失重状态，如果加速度等于自由落体加速度，则物体处于完全失重状态。

当液体和浸入在液体内部的物体处于完全失重状态的情况下，物体不受到浮力的作用；而处于不完全失重的状态下，浮力仍存在，但比通常情况下的浮力要减小一些。

这是由于当液体不受重力时，其无法流动，且在无重力时流体内压强不再存在，而浮力产生原因为物体受到的上下表面压力差（前提是压强差），所以完全失重时物体将不再受到浮力。

同一物质间是否存在浮力作用？没有其它物体的时候，只要有密度差，热水和冷水间也是有浮力作用的，否则热循环就是不可能的。

热对流的产生就是由于热水密度比较小所以被冷水的浮力推上来了，虽然冷水和热水并不是两种物体。

当然，热量除了对流之外还有扩散、辐射等多种传播方式，某些加热器位于上部的“热得快”能加热到底部的水是很正常的，水导热本来就是很快的。

即使流体中没有其它物体，只要有密度差、有引力，就有浮力现象。

接触当然是必要的，否则浮力不可能隔空传递。

位于容器底部的物体是否仍然受浮力作用？有人说一个位于容器底面上的物体，并和容器底面密切接触，那它就只能受到向下作用于物体表面的液体压力下，所以这个物体不受浮力作用。

上面这段话并不是完全正确的，它成立需要两个条件：1、物体的侧表面必须是竖直方向的，不能倾斜；2、物体的下表面必须在技术上保证与容器底紧密接触，不能有液体渗入其间。

不同液体间的分层现象不同液体间的分层现象仍是浮力作用的结果，其根本原因是不同液体的密度不同（见前面的物体的浮沉条件），而不分层的混合液如果并没有相互溶解的话，可能就是它们的密度极其接近，这和水中气泡暂时不上浮的现象是类似的。

静置一段时间，或者用离心机加速度强化重力效应，它们是能够被沉淀或分离出层次来的。

液体分层时，计算浮力的V排在哪里？有的学生对于油漂浮在水面上的现象，认为油根本没有排开水，怎么会受到浮力呢？比如肉汤碗中水面上的一层油，它的V排是多少呢？其实上面的问题中，由于容器的形状限制，油排开的水根本不能通过溢出碗等方式显现出来，但并不是油没有排开水，只是我们没有看到。

有下面两个方法将这个V排显示出来：1、将水倒在光滑的水泥地面上，水渍会有一定的面积，此时，在水渍中央轻轻倒上一些油，你会发现在油的挤压下，水渍的分布面积扩大了，这表明油确实排开了水。

2、取一个两端开口的U形管（连通器），放入一些水，在其中一个管口倒入油，你会发现这个管中的水面会下降一些，而另一个管中的水面相应地上升，这两个管中水面的高度差，再乘以管的截面积，就是油排开的水的体积。

液体能否浮起比其自身重力更大的物体：有人根据阿基米德原理的表述认为液体不能浮起比其自身重力更大的物体，其实这是一个错误的推论，原因是原理中表述的是“浮力等于物体排开的液体受到的重力”，注意这里的关键是“排开”，通过巧妙设计，我们完全可以做到让“物体排开的液体的体积”大于“液体原来的总体积”（加引号是为了引起注意)。

例如：取一个圆柱形容器（很常见啊），再加工出一个直径比容器的内径稍小一点的圆柱形木块，让两个圆柱体等高，以利于观察。