浮力的計(jì)算方法

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

  浸入氣體和液體中的物體會(huì)受到氣體和液體對(duì)它豎直向上的浮力,那么,有哪些方法可以計(jì)算浮力的大小呢?下面介紹四種計(jì)算浮力的方法。

  一、壓力差法

  浸入氣體和液體中的物體,上下表面浸入氣體和液體的深度不同,上表面浸入的深度小,受到的向下壓力小,下表面浸入的深度大,受到的向上壓力大,從而使物體受到向上的合力,就是浮力,這是浮力產(chǎn)生的原因。浮力的大小等于下表面受到的向上壓力減去上表面受到的向下壓力,這種計(jì)算浮力的方法稱為壓力差法。公式:F=F向上-F向下

  例1.一個(gè)長方體的木塊浸沒在水中,上表面受到水向下的壓力20N,下表面受到水向上的壓力50 N,求該木塊在水中受到的浮力是多大?

  解:由題意可得:F=F向上-F向下=50N-20N30 N

  答:該木塊在水中受到的浮力是30N。

  二、稱重法

  先用彈簧稱稱出物體在空氣中的重量G,再用彈簧稱稱出物體浸入液體中時(shí)的重量F,兩次的示數(shù)差,就是物體受到的浮力,這種計(jì)算浮力的方法稱為稱重法。公式為:F。紾-F

  例2.鋁球掛在彈簧秤下,在空氣中示數(shù)為4牛,將鋁球浸沒在水中示數(shù)為1.8牛,則鋁球在水中受到的浮力是多大?

  解:由題意可得:

  F。紾-F=4 N-1.8 N=2.2 N

  答:鋁球在水中受到的浮力是2.2 N

  三、平衡法

  當(dāng)物體在液體表面或液體中靜止時(shí),有兩種特殊的狀態(tài)懸浮和漂浮,此時(shí),在豎直方向上,物體受到向下的重力和向上的浮力是對(duì)平衡力,重力的大小等于浮力的大小,這種方法稱為平衡法。公式:F浮=G。

  例3.“武漢號(hào)”導(dǎo)彈驅(qū)逐艦在亞洲處于領(lǐng)先水平,參加了我國海軍首批赴亞丁灣?索馬里海域的護(hù)航任務(wù)!拔錆h號(hào)”的排水量為7000t,是一種防空反潛反艦?zāi)芰獾倪h(yuǎn)洋驅(qū)逐艦。滿載時(shí),“武漢號(hào)” 受到的浮力有多大?(g=10牛/千克)

  解:由題意可知,“武漢號(hào)”漂浮在水面上,浮力等于重力,即

  F。紾=mg=7000×1000Kg×10N/ Kg=70000000N

  答:該冰塊在水中受到的浮力是70000000N。

  例4.一艘重1000000 N的潛水艇,懸浮在水中,求該潛水艇在水中受到的浮力是多大?

  解:由題意可知,潛水艇懸浮在水中,浮力等于重力,即F。紾=1000000N

  答:該物體在水中受到的浮力是1000000N

  四、公式法

  阿基米德原理:浸在液體(或氣體)里的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于被該物體排開的液體的重力,這種方法稱為公式法,其公式為F浮=G排=ρ液gV排。

  例5.一艘小船排開水的體積為10m?,求該小船受到的浮力多大?(g=10牛/千克)

  解:由公式可得:F浮=ρ液gV排=1×10??/m?×10N/ Kg×10m?= 100000N。

  答:小船受到的浮力100000N


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