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1 # 小民科
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2 # 甜甜向上精心創作
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。
其數學表示式是F浮=G排=m排g=ρ液gV排,可見,液體對物體的浮力的大小F浮只跟液體的密度ρ液和排開液體的體積V排有關,跟物體的重力、體積,液體的重力、體積以及容器的形狀等無關。所以,水的深淺不會影響浮力的大小。同一只船在淺水區漂浮與在深水區漂浮,受到的浮力相等都等於船的重力。航空母艦從港口到遠海,艦載機起飛後,航母受到的浮力小於與在港口時受到的浮力。當然,人在游泳時,當從深水區走向淺水區時,感覺受到的浮力在減小,這種感覺其實沒錯,但不是因為水的深淺,而是因為人體浸在水中的體積在減小,而水的密度一定,根據阿基米德原理,受到的浮力減小。
總之,浮力的大小與水的深淺無關,淺水區的浮力可以小於深水區的浮力,也可以等於深水區的浮力,也可以大於深水區的浮力。
不知題主是否滿意?
在大家眼中,一條明顯的常識就是深水區的壓力要大於淺水區的,因此深水區的浮力也必然的會比淺水區的大。道理雖是這個道理,可是卻總有一種感覺,好像有哪裡不對勁一樣,難道深水區的浮力真的要比淺水區的要大?
實際上,若真的要細究到0.00001%以下那些沒有必要去在意的誤差,那我們認為深水區的浮力更大的說法是錯的,但是,若我們不去在意這些細節,那麼我們可以得到一個更適合我們日常生活應用的答案,那就是深水區的浮力跟淺水區的浮力,其實是一樣大的。
其實這是一道運用那個好像是阿基米德水缸的溢水原理就可以得到答案了(年代有點遠了,記不清了):在一個剛好將要溢水出來的水缸裡面放置一個物體,無論它是浮在水面上的還是沉落水底的,它最終能使得水排開的量越大,也就說明它所受到水的浮力也就越大。看到這裡,你應該全然明白了,一個物體所受到的浮力與物體本身的質量無關,也與水的深度無關,而僅與物體在水平面以下所佔據的水體面積有關。因此我們可以知道,物體能使水缸排出水的量的受到的重力有多大,物體所受到的浮力就有多大。
這是根據科學理論所得到的結果,物體無論是處在深水區還是淺水區,只要它完全被沒過於水平面,那麼它能使水溢位的量均是一樣的,因為物體在水中的體積不變,所以它在水體中佔用的水體體積也不變。慢著,水體中的體積?深水區的壓力大?你能從中看出什麼問題嗎?
不知道你有沒有想到,那就是誤差的問題。深水區的水壓比淺水區的大,這是毋庸置疑的,所以我們在鑽牛角尖的時候就必要考慮到深水區中水的密度以及物體的體積被壓縮的誤差問題,而這誤差所導致的本質就是物體在深水區所佔用的水體體積變小了,但是那被佔用的水體的密度卻變大了。這些微小的變化所導致的誤差可以使得物體在深水區的浮力大於淺水區的,當然也可以小於淺水區的,而這是大於還是小於就要看物體所承受的水壓所產生的變形程度了。