阿基米德原理內容:當物體全部或部分浸在靜止流體中時,流體作用于物體會受到一個浮力,其大小等于物體所排開的流體重量,方向豎直向上并通過所排開流體的形心。
相關例題:
例題1:一個邊長為0.5m,密度為0.6 × 103kg/m3的物體,在密度為1.2 × 103kg/m3的液體中沿水平面以一定的速度做勻速直線運動。已知物體受到的滑動摩擦力為24N,則該物體對水平面的壓強是多大?當物體浸入液體中的體積為多少時,液面高度將上升0.1m?
解析:物體對水平面的壓力和自身的重力相等,根據壓強公式求出壓力;根據二力平衡求出拉力;根據阿基米德原理求出物體浸入液體中的體積。
解:物體對水平面的壓力:F = G = mg =ρVg = ρShg,物體對水平面的壓強:p = \frac{F}{S} = \frac{ρShg}{S} = \rhohg;物體在液體中受到的浮力:F_{浮} = \rho_{液}gV_{排} = 1.2 × 10^{3}kg/m^{3} × 9.8N/kg × (0.5m)^{2} × 0.1m = 69.6N,因為物體在液體中做勻速直線運動,所以拉力等于摩擦力等于24N,根據二力平衡條件可得:F_{拉} = F_{浮} - F_{支} = F_{浮} - G_{物} = 69.6N - 0.6 × 10^{3}kg/m^{3} × 0.5m × 0.5m × 9.8N/kg = 24N;根據阿基米德原理可知,物體浸入液體中的體積等于排開液體的體積,即V_{排} = V_{物} = \frac{F_{浮}}{\rho_{液}g} = \frac{69.6N}{1.2 × 10^{3}{kg/m}^{3} × 9.8N/kg} = 0.07m^{3}。
例題2:一個邊長為L的正方體浸沒在水中,上表面距離水面高度為h,已知水的密度為\rho_{水},求正方體上表面受到水的壓力。
解析:根據阿基米德原理可知,上表面受到水的壓力大小等于正方體排開的水的重力大小,根據重力公式和密度公式可求出正方體排開水的體積,再根據$F = pS$求出上表面受到水的壓力。
解:正方體的體積$V = L^{3}$,正方體排開水的體積$V_{排} = V - L^{3}$,正方體排開水的質量$m_{排} = \rho_{水}V_{排}$,正方體上表面受到水的壓力$F = pS = \rho_{水}V_{排}g$。
阿基米德原理內容:當物體完全浸沒在液體中時,所受的浮力等于它排開的液體重力。即F浮=G排=ρ液gV排。相關例題:
例題1 一只鐵球在空氣中稱重為4.41N,浸沒在水中稱重為3.43N。求:
(1)鐵球受到水的浮力;
(2)鐵球的體積(取g=9.8N/kg)。
解析:根據阿基米德原理,物體所受浮力等于它排開的液體所受的重力。所以,$F_{浮} = G_{排} = \rho_{水}gV_{排}$。鐵球體積等于它排開水的體積,即$V = V_{排}$。
例題2 一只鋁制的實心球能否用彈簧測力計測出重力來,說出理由。
解析:由于鋁制實心球密度小于水的密度,所以在水中將漂浮。此時,F_{浮} = G_{球} - F_{拉} = G_{球} - G_{測}。若鋁球重力大于或等于彈簧測力計示數,則可以測出重力;若鋁球重力小于彈簧測力計示數,則不能測出重力。
以上是阿基米德原理的相關例題,通過這些題目可以更好地理解和應用阿基米德原理。
阿基米德原理內容:當物體浸沒在液體中時,物體受到的浮力等于它排開的液體所受的重力。
相關例題和常見問題如下:
例題:一個質量為1kg的金屬塊浸沒在水中時,排開了0.8kg的水,求該金屬塊的浮力。
解答:根據阿基米德原理,F浮 = G排 = m排g = 0.8kg x 9.8N/kg = 7.84N。
常見問題:
1. 如何理解阿基米德原理?
阿基米德原理說明了浮力產生的原因,即浮力等于物體排開的液體所受的重力。這意味著,當物體浸沒在液體中時,它受到的浮力等于它自身重力與排開的液體所受的重力之差。
2. 阿基米德原理適用于哪些情況?
阿基米德原理適用于任何液體,包括水、油、鹽水等。它也適用于氣體,如果物體浸沒在氣體中,同樣適用。
3. 如何計算浮力?
根據阿基米德原理,浮力等于物體排開的液體所受的重力。因此,只要知道物體排開的液體的體積和液體的密度,就可以計算出浮力。
4. 如何應用阿基米德原理求解問題?
阿基米德原理可以用來求解浮力問題,如上例所示。通常需要先根據題目描述建立物理量關系,再代入公式求解。
以上就是阿基米德原理的內容和一些相關例題和常見問題的解答。阿基米德原理是物理學中的一個重要原理,對于理解浮力現象和相關應用具有重要意義。
