阿基米德原理推導式3及其相關例題如下:
推導式3:F = Gρ液g(h1 - h2)
例題:一個邊長為0.1m,質量為0.5kg的立方體,放在面積為0.5m^2的水平桌面上,物體的高為0.05m,如果水的密度為1.0 × 10^3kg/m^3,物體上表面與水平面平行,求物體對桌面的壓力和壓強。
解析:
1. 確定壓力和受力面積:立方體的體積為0.001m^3,上表面面積為0.05m^2,水平桌面的面積為0.5m^2。
2. 根據阿基米德原理推導式3,F = Gρ液g(h1 - h2)可求出壓力,其中G為物體的重力。
3. 根據壓強公式p = F/S求出壓強。
答案:壓力F = G = mg = 5N,受力面積為S = 0.5m^2 - 物體下表面與桌面的接觸面積 = 0.4m^2,所以壓強p = F/S = 5/0.4 = 12.5Pa。
通過這個例題,我們可以看到阿基米德原理推導式3在解決浮力問題中的應用。
阿基米德原理推導式3:F = G(浮力) =ρ液gV排,即浮力等于液體密度乘以排開液體的體積乘以重力加速度。相關例題:有一塊體積為100立方厘米的木塊漂浮在水面上,求木塊受到的浮力。根據阿基米德原理推導式,木塊受到的浮力等于其排開水的重力,即F = G = mg =ρVg = 1 × 10^3kg/m^3 × 10^-6m^3 × 9.8N/kg = 0.98N。因此,木塊受到的浮力為0.98N。
阿基米德原理推導式3可以表示為F = G(排) - f,其中F表示浮力,G(排)表示物體在液體中所排開的重力,f表示物體受到的阻力。這個推導式說明了浮力的大小與物體在液體中所排開的重力有關,同時也考慮了物體受到的阻力。
相關例題常見問題包括:
1. 物體在液體中所受到的浮力與其密度有關嗎?
答:浮力的大小與物體的密度無關,只與液體的密度和物體排開液體的體積有關。
2. 物體在液體中懸浮或漂浮時,浮力等于重力,那么下沉的物體受到的浮力是否也等于重力呢?
答:下沉的物體在液體中所受到的浮力并不等于重力,而是小于重力。因為物體在液體中下沉時,會受到液體的阻力,這個阻力也會影響浮力的大小。
3. 兩個形狀不同的物體放在同一種液體中,它們所受到的浮力相同嗎?
答:浮力的大小與物體的形狀、大小、密度等無關,只與液體的密度和物體排開液體的體積有關。因此,兩個形狀不同的物體放在同一種液體中,只要它們排開液體的體積相同,所受到的浮力就相同。
以上問題都是基于阿基米德原理推導式3進行解答的。學習者可以通過解答這些問題,加深對阿基米德原理及其應用的理解。
