浮力
浮力是流体对浸没在流体中的物体表面施加的向上的力。浮力也被称为向上的推力。
为什么物体会下沉或漂浮在水面上
当一个物体浸在水里时,由于它的重量,它会对水施加压力。同时,水也对物体施加向上的推力。如果物体施加的力大于向上的推力或水的浮力,物体就会沉入水中,否则它就会漂浮在水面上。
目录
日常生活中的浮力:
在水中游泳:任何人都能在水里游泳,因为水的向上推力。
飞行:鸟或飞机的飞行:由于空气是流体,因此它也对物体施加向上的推力。因此,由于空气向上的推力,鸟或飞机可以在空中飞行。
影响浮力的因素
- 对象的体积
- 流体密度
对象的体积:液体所产生的浮力或向上的推力会随着浸泡在其中的物体的体积而增加。
流体密度:浮力或向上的推力随着流体密度的增加而增加。液体密度越大,向上推力越大。
这就是为什么在海水中游泳比在淡水中游泳更容易的原因。海水是盐水。溶解在海水中的盐增加了密度,因此海水比淡水产生更大的向上推力。
密度
物体单位体积的质量称为密度或质量密度。密度用希腊字母rho (ρ)表示。
“文本}{密度(ρ)=(文本{质量})/(文本{卷})'
“文本}{密度(ρ)= m / V '
' =>rho = m/V '
其中,m是物体的质量,V是物体的体积。
密度单位
质量的国际单位是千克,体积的国际单位是立方米。
因此,把质量和体积的单位代入密度的表达式,我们得到
' = (kg)/m^3 '
因此,密度的SI单位' (rho) '为' kg\ m^(-3) '
相对密度
为方便起见,用水的比较来表示水的密度。因此,当一种物质的密度用与水的比较来表示时,就称为相对密度。
∴' text{相对密度}' ' =(text{物质密度})/(text{水的密度})' '
相对密度没有单位,因为它是相似量的比值。
密度的实际应用
以水为参照物,因为大部分地方都容易获得水,在实地考察中容易进行与密度相关的测量。
当物质的相对密度小于1时,它就会浮在水中,否则就会沉在水中。
冰的相对密度为0.91,因此,它漂浮在水中。
如果物体的相对密度小于1,与它所浸泡的液体相比,物体会下沉,否则物体会漂浮。
阿基米德原理
阿基米德原理指出,当一个物体完全或部分浸入液体中时,它受到一个向上的力,这个力等于被该物体置换的液体的重量。
阿基米德原理的应用
当物体排开的液体的重量大于物体的重量时,物体会漂浮在液体中,当液体的重量小于物体的重量时,物体会下沉到液体中。
在潜艇:在潜艇上,有一个可以根据需要装满或清空的油箱。这就是浮力舱。
当潜艇必须进入水中时,浮力箱就会充满水,这样,潜艇的重量就会超过它所排开的水的重量。当潜艇必须从水面上来时,浮力箱就会被清空,水就会被空气取代。在这种情况下,潜艇排开的水的重量会超过潜艇本身的重量,潜艇就会从水面上来。
空气气球:使气球升到空中;气球内的空气是加热的。空气因热而膨胀而变轻。因此,气球从周围的空气中得到向上的推力而上升。
船:船比水重得多,却能浮在水上。这是因为船的独特形状。由于它的形状,船的体积比它的重量更大。因此,船所排开的水为船提供了适当的向上推力,使船漂浮在水面上。