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  • 1 # 奇蹟筆記

    根據浮力定律,在液體內部某點的壓強向各個方向都相同,並且等於ρgh,這裡ρ是液體的密度,g是地球表面的重力加速度(換句話說在地球表面和月球表面液體內部的壓強是不一樣的),h是液體內部某點距離液麵的深度(或者說液麵高度也可以)。

    由此我們很容易推匯出浸入液體中物體所受的浮力,其大小等於物體排開水的重量(ρgV),其方向為豎直向上。換句話說理解水為什麼有浮力的關鍵是理解:(1)為什麼液體內部某點的壓強向各個方向都一樣;以及(2)其大小是ρgh。

    我們可以設想有一杯水,水杯的底部與地面有個角度(如圖),假設這個角度是θ。

    我們考慮杯中豎直的一小管水,這一小管水的重量mg是ρgAh,其中A是豎直小管的截面積,它非常小,h是液麵的高度,Ah是一小管水的體積。

    我們也可以從液體壓強的角度考慮受力,液體壓強垂直於液麵,假設我們考慮液體底部平行於杯底傾斜的液麵,這個壓強p完全垂直於杯子的底面,方向如圖與地面有個傾角。

    壓力等於壓強p乘以接觸面積A",液體對杯子底部的壓力是:pA",這裡A"與地面的夾角是θ,因此:A"=A/cosθ。

    我們把這個壓力分解為水平方向的力和豎直方向的力,豎直方向的力是pA"cosθ,其大小應該就是一小管水本身的重量:

    pA"cosθ=mg=ρgAh,

    這意味著:pA=ρgAh,

    即:p=ρgh。

    以上我們證明了液體內部的壓強與方向θ無關,並且其大小正好是ρgh。

  • 2 # 物原愛牛毛1

    至於水為什麼會有浮力?物體在水中,四周的水對物體的壓強都可以找到相反方向的壓強與之抵消,而不同深度的水面所接觸的部分所受到水的壓力不同,根據流體物理學,水屬於流體,越深水的壓強越大,物體下方的水與物體上方的水對物體之間就形成了壓強差,壓強差乘以下與上之間面積差就是壓力差,而壓力差即所謂浮力。完全浸沒在水中的物體,可以用文章開始提到的密度乘以g,乘以物體的體積來計算;對於沒有完全浸沒在水中的物體,還會與水與空氣之間的壓強差有關,不過,空氣的密度和水的密度相比,微不足道,可以忽略不計了。

    總之,浮力即是物體在垂直於水平面上的下方與上方受到的的壓力差所產生。

  • 3 # 蛙塞哈哈

    物體在流體中都會有浮力,包括液體和空氣。水只是其中的一種液體。這是一個應用力學,多用於船舶製造。

    浮力有多大,浮力是一種向上託舉的力,與重力的方向相反。浮力是一種合力,物體上下表面受力之差。

    阿基米德的浮力公式,可以計算出浮力大小。計算出排出流體的重量就可以了,人們常說的排水量就是這個意思。古時候曹衝稱象,就是這樣搞定的。又比如,船舶製造,只要排出的水足夠大,載重就大,只要增加受力面積就可以了,所以船隻是空心的。

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