水的浮力
一、浮力
1、浮力的方向:液体(气体)对浸入其内的物体都会产生 竖直向上 的浮力。方向:竖直向上。
2、浮力产生的原因:液体对浸入其中的物体产生浮力的原因是 液体上下表面受到的压力差 。
3、阿基米德原理: 浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力 。
公式:F浮=G排液=ρ排g v排(ρ液指液体密度,ν排指物体排开的液体的体积计算时,单位要统一,ρ排取千克/米3,v排取米3)
对阿基米德原理理解需注意的几个问题:
(1)公式中的ρ液是液体的密度,而不是浸入液体的物体的密度。
(2)公式中的V排液是物体浸入液体时,排开液体的体积,而不是液体的总体积,也不是物体的体积。当物体完全浸入(即浸没)液体中时,V排液恰好等于物体本身的体积V物;当物体只部分浸入液体中时,V排液 (3)浮力大小只跟物体排开的液体受到的重力有关,即浮力只与 液体密度、物体排开液体的体积 有 关,而与其他因素无直接关系。 (4)ρ液的单位只能是 千克/米3 ,V排液的单位只能是 米3 。 二、物体不受浮力的情况 当物体与容器底部紧密接触时,两个接触面间就没有液体,物体的下表面不再受液体对物体的压强,液体对它就失去了向上的托力,浮力当然随之消失。如:桥墩,还有钉在泥中的木桩。 三、物体的浮沉条件:在液体中的物体的浮沉取决于:物体的重力G和浮力F浮的大小。 1、根据力和运动的关系: ①F浮 ②F浮>G 上浮; ③F浮=G 悬浮,此时V排=V物;; ④F浮=G 漂浮,此时V排 练习:某物体的质量为10千克,当它漂浮在水面上时所受的浮力为 N。 注意:①上浮和下沉都是不稳定状态,是动态过程,上浮的物体最终会浮出液面,而处于漂浮状态;下沉的物体最终则会沉到液底处于静止状态。 ②漂浮和悬浮时,物体都是受到两个力而处于平衡状态,F浮=G (沉到水底时:F浮+F支持力=G ) 2、实心物体浸没在液体中 ①当ρ液 >ρ物 时,上浮(最终漂浮) ②当ρ液 < ρ物 时,下沉 ③当ρ液=ρ物 时,悬浮 四、 浮沉条件的应用