一、壓力和重力有何不同?
壓力和重力可以從力的三要素等三個方面加以區(qū)別:
、倭Φ拇笮〔灰欢ㄏ嗟。重力可以產(chǎn)生壓力,但壓力并不都是由重力產(chǎn)生的,很多情況下壓力與重力無關(guān),它們的大小不一定相等;只有放在水平支持面上的物體對支持面的壓力等于物體重力。
、诹Φ姆较虿灰欢ㄏ嗤。壓力的方向總是垂直指向被壓物體的表面,而重力的方向總是豎直向下的。
③壓力與重力的作用點一定不同。壓力的作用點在被壓物體的表面,而重力的作用點一定在物體的重心。
二、液體對容器底的壓力與液體重力有何不同?
液體對容器底部的壓力不一定等于液體的重力。
如圖1所示,形狀不同的三個容器分別裝有密度為ρ、深度為h的液體,底面積均為S。根據(jù)液體壓強計算公式,液體對容器底部的壓強為p =ρgh,所以液體對容器底部的壓力為F=pS=ρghS。液體的重力為G =mg =ρgV。所以,比較各容器底部受到液體的壓力大小F與液體重力G的大小,只需要比較Sh(容器的底面積和高的乘積,即圖中兩豎直虛線間所包圍的體積)與V(液體的體積)之間的關(guān)系即可。圖甲為口大底小的容器,Sh<V,所以容器底受到的壓力小于液體的重力,即F<G;圖乙為柱狀容器,Sh=V,所以容器底部受到的液體的壓力等于液體的重力,即F=G;圖丙為口小底大的容器,Sh>V,所以容器底部受到的壓力大于液體的重力,即F>G?梢,容器的形狀不同,則容器底部受到的壓力與所裝液體的重力大小關(guān)系就不一樣。
你還可以這樣理解:甲容器口大底小,對液體提供向上的支持力的,不僅僅是容器底部,周圍側(cè)壁對液體也提供向上的支持力,這就減輕了液體對容器底部的壓力,使F<G。乙容器的側(cè)壁對液體也有作用力,但方向是水平的,不能減輕了液體對容器底部的壓力,所以F=G。丙容器的側(cè)壁對液體的力的方向向下(依據(jù):壓力的方向總是與接觸面垂直),使容器底部不僅承受液體的重力,還要承受側(cè)壁對液體向下的壓力,使F>G。
由于液體對容器底部的壓力并不一定等于液體的重力,所以在計算液體對容器底部的壓力時,應(yīng)先根據(jù)公式p=ρgh求出液體的壓強,再根據(jù)F=pS求出壓力。
三、飛機和飛艇工作原理相同嗎?
飛機是利用流體壓強與流速的關(guān)系原理工作的。飛機的機翼上凸下平,當飛機在跑道上加速時,空氣相對于飛機向后運動,相同時間內(nèi),從機翼上方流過的空氣通過的路程長,速度大,從機翼下方流過的空氣通過的路程短,速度小。根據(jù)氣體流速大的地方壓強小,機翼下方的壓強遠大于上方的壓強,使飛機獲得很大的升力,從而讓飛機飛上藍天。
飛艇是利用空氣的浮力來工作的。向飛艇的氣囊內(nèi)充入氦氣,由于氦氣的密度小于空氣的密度,從而使飛艇所受的浮力大于飛艇的重力,所以飛艇能夠升空。飛艇的升降,主要靠改變氣囊體積從而改變自身所受的浮力來實現(xiàn)的。
四、計算浮力有幾種方法?
、俑鶕(jù)定義求浮力:浮力的定義是浸在液體中的物體受到液體對它們向上的托力。故我們把物體放到液體中時,會有一種變輕的感覺,故計算浮力的公式為F浮=G-F拉(G為物體的重力,F(xiàn)拉為物體浸在液體中時對彈簧秤的拉力)
②根據(jù)產(chǎn)生的原因求浮力:浮力產(chǎn)生的原因是物體受到液體上、下兩表面的壓力差。故F浮=F向上-F向下(F向上是液體作用在物體下表面的向上的壓力,F(xiàn)向下是液體作用在物體上表面的向下的壓力)。
、鄹鶕(jù)阿基米德原理求浮力:對于小物體受到的浮力可以根據(jù)其定義用彈簧秤測出,對于規(guī)則物體受到的浮力可以通過其原因得出,但計算一般物體受到的浮力大小,還需要阿基米德原理,它的內(nèi)容是:浸在液體中的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于物體排開液體的重力,即F浮=G排。
、芨鶕(jù)物體的浮沉條件求浮力:當物體漂浮或懸浮時:F浮=G;當物體下沉?xí)r:F浮<G。
、輳钠胶饬Φ慕嵌冉⑶蟾×Φ姆匠蹋喝绻矬w在液體中受三個力而處于平衡狀態(tài)。則要分析出重力和浮力以外的第三個力的方向,若第三個力的方向與重力同向時,則,若第三個力的方向與重力方向相反,則。
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