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盆友們用微積分或者用上了牛頓第一定律等等,但是阿基米德那會牛頓並未出生,而且也沒有微積分吧。請問阿基米德是怎麼推出的?是反覆的實驗結果嗎?
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回覆列表
  • 1 # 乙未羊

    首先糾正一處問題:物體在液體受到的浮力應該等於排開液體的重力。溢位的液體不一定就等於排開的液體,這要看容器是否裝滿液體。阿基米德原理:F浮=G排。這是一條實驗定律,可以利用實驗探究出來。舉個特例說明一下,假如有一個物體恰好能懸浮在液體中,物體所受的浮力恰好也等於物體受到的重力(二力平衡原理),我們可以利用測力計測量出物體的重力,再測出物體排開液體的重力,進行比較,可以發現二者是相等的。

    關於浮力原理的發現,有這樣一個故事: 相傳敘拉古赫農王讓工匠替他做了一頂純金的王冠。但是在做好後,國王疑心工匠在金冠並非全金,但這頂金冠確與當初交給金匠的純金一樣重。工匠到底有沒有私吞黃金呢?既想檢驗真假, 又不能破壞王冠,這個問題不僅難倒了國王,也使諸大臣們面面相覷。經一大臣建議,國王請來阿基米德檢驗。最初,阿基米德也是冥思苦想而卻無計可施。一天,他在家洗澡,當他坐進澡盆裡時,看到水往外溢,同時感到身體被輕輕托起。他突然悟到可以用測定固體在水中排水量的辦法,來確定金冠的比重。他興奮地跳出澡盆,連衣服都顧不得穿上就跑了出去,大聲喊著“我知道了!我知道了!”。他經過了進一步的實驗以後,便來到了王宮,他把王冠和同等重量的純金放在盛滿水的兩個盆裡,比較兩盆溢位來的水,發現放王冠的盆裡溢位來的水比另一盆多。這就說明王冠的體積比相同重量的純金的體積大,密度不相同,所以證明了王冠裡摻進了其他金屬。 這次試驗的意義遠遠大過查出金匠欺騙國王,阿基米德從中發現了浮力定律(阿基米德原理)

  • 2 # 蛋科夫斯基

    阿基米德不是推匯出來的浮力定律,是根據觀察現象而得出的結果,物體在流體所受浮力,等於所排開的液體的重量。當時還沒有牛頓,大家也不知道啥是重力加速度,但是不耽誤這樣計算浮力。

    到了後來才有推導驗證。浮力產生的原因,可以理解為物體受到液體下面的壓力與上面的壓力差。中間的截面是封閉的,會互相消除。所以我們推匯出上下壓力差就是浮力了。

    如上圖那樣,我們把一個小方塊放置在液體裡,假設截面積為S,上表面距離液麵h1,下表面距離液麵h2。

    上面的液體對小方塊的壓力,F1上表面壓力=p液體密度*g重力加速度*h1*S。F2下表面的壓力=p液體密度*g重力加速度*h2*S。F浮力=F2-F1=p液體密度*g重力加速度*(h2-h1)*S。其中(h2-h1)*S就是物塊的體積,即等於V排。

    這就是為什麼F浮力=p液gV排。

    有些小夥伴可能對於液體的壓力有一些疑問,比如為什麼下表面壓力等於p液體密度*g重力加速度*h2*S呢?因為p液體密度*g重力加速度*h2*S,這個結果就是下表面到水面的這段體積灌滿水的重力,這裡的壓力很顯然可以恰好託舉起來這麼多液體,否則咱們看液體就是一直在翻滾了。

    如果是複雜外形的物體也是這樣推導,只不過需要積分,這裡就不再詳述,大家記住F浮力=p液gV排會用就可以。

  • 3 # 章彥博

    題主的表述有一點問題,物體受到的浮力,等於「排開」液體的重量。注意是排開,而不是溢位。我用一個圖來說明為什麼是這樣:

    上圖中,虛線圈住的部分,就是「排開的液體」。在圖的右邊,我將它專門畫出來了。排開液體的一部分,被移上去,也就是深色的部分。

    那麼,如何理解這部分液體與浮力的關係呢?其實我們不需要完整的微積分,只需要類似的思想,就可以得到解釋。

    我們假設這部分水由很多小水柱構成,當水柱夠多的時候,它的形狀會無限接近原來的形狀。對於每個小水柱來說,產生的浮力很好計算,就是:密度x高度x橫截面積xg,恰好,這就是這個小水柱的重量。

    而由於這部分液體可以由小水柱拼接而成,那麼整體的浮力就等於這部分液體的體積。之所以定義中要考慮排開液體的體積,就是因為要比照液體液麵高度,來計算每個小部分的浮力。

  • 4 # 甜甜向上精心創作

    浮力產生的原因:浮力是液體對浸在它裡面的物體向上和向下的壓力差產生的,可用公式表示為F浮=F向上-F向下。

    將一個物體浸在液體中,排開的液體為圖中陰影部分,現在我們將物體取出,並將物體原來所佔的空間部分用同種液體灌滿。不難理解,後來所灌入的液體所受周圍液體的壓力情況,與原來物體所受壓力情況完全一樣。根據浮力產生的原因,物體浸入液體時受到的浮力,與灌入的液體受到的浮力相等。

    因為灌入的是同種液體,則灌入的液體處於靜止狀態。所以,受到的重力和浮力是一對平衡力,當然大小相等。所以說,浸在液體裡的物體受到豎直向上的浮力,浮力的大小等於它排開的液體受到的重力,這就是著名的阿基米德原理。

    注意是“排開”液體的重力,不是“溢位”液體的重力,只有容器裝滿液體時,排開液體的體積才等於溢位液體的體積,排開液體的重力才等於溢位液體的重力。

  • 5 # 卜克貓閱讀體驗館

    卜克貓回答:

    看公式,決定浮力的公式為F浮=ρ液gV排。

    也就是說,與“排開液體的體積”和“排開液體的密度”兩者有關。

    在水中漂浮,則其排開的是水,在油中漂浮,排開的當然不是水是油。 例如重量為1g的木塊要在水中漂浮需要排水1cm³,而在密度為0.8的油中則需要排開1.25cm³的油。

    摩擦力是被動力,就像支援力在物體靜止時永遠等於除它以外所有同方向上的力之和的反向一樣,取決於先於它的其他力的情況 你應該知道,支援力的本質是彈力,那麼,如果及真正瞭解靜摩擦力的成因,也會得出靜摩擦的本質也是彈力。

    支援力是分子原子被擠壓,產生分子間斥力的宏觀表現,靜摩擦,是分子原子被擠壓和拉扯,產生分子間斥力和引力的宏觀表現 跟彈簧彈力是一個原理@_@靜摩擦力,是統計力學的結果; 眾多微觀接觸的宏觀統計結果,看似相等。

    4)測量精度較差,低速測量,且低精度測量 所以,靜摩擦力,屬於統計物理,沒有數學的完美,只是工程的便捷性。

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