流體靜力學(xué)的一個(gè)重要原理,它指出,浸入靜止流體中的物體受到一個(gè)浮力,其大小等于該物體所排開的流體重量,方向垂直向上并通過所排開流體的形心。這結(jié)論是阿基米德首先提出的,故稱阿基米德原理。結(jié)論對(duì)部分浸入液體中的物體同樣是正確的。同一結(jié)論還可以推廣到氣體。
阿基米德定律是物理學(xué)中力學(xué)的一條基本原理。浸在液體(或氣體)里的物體受到向上的浮力作用,浮力的大小等于被該物體排開的液體的重力
浸在靜止流體中的物體受到流體作用的合力大小等于物體排開的流體的重力。這個(gè)合力稱為浮力。這就是著名的“阿基米德定律”(Archimedes),又稱阿基米德原理[1],浮力原理。該定理是公元前200年以前古希臘學(xué)者阿基米德(Archimedes, 287-212 BC)所發(fā)現(xiàn)的。浮力的大小可用下式計(jì)算:F浮=ρ液(氣)gV排。
公式
數(shù)學(xué)表達(dá)式:F浮=G排=ρ液(氣)·g·V排。 單位:F浮———牛頓,ρ液(氣)——kg/m³,g——N/kg,V排———m³。 浮力的有關(guān)因素:浮力只與ρ液,V排有關(guān),與ρ物(G物),深度無關(guān),與V物無直接關(guān)系。 當(dāng)物體完全浸沒在液體或氣體時(shí),V排=V物;但物體只有一部分浸入液體時(shí),則V排適用范圍 范圍:液體,氣體. 根據(jù)浮力產(chǎn)生原因——上表下表面的壓力差: p=ρ液gh1,=ρ液(氣)gh2=ρ液g(h1+l). F浮=F向上-F向下=pl2-l2=ρ液g[h1-(h1+l)]l2=ρ液·g·V排。 物理例題 [例1]有一個(gè)合金塊質(zhì)量10kg,全部浸沒在水中時(shí),需用80N的力才能拉住它,求:此時(shí)合金塊受到的浮力多大? [分析]根據(jù)G=mg可得出金屬塊重力,浮力大小是重力與拉力的差。 [解答]G=mg=10kg×9.8N/kg=98N F浮=G-F拉=98N-80N=18N 答:金屬塊受到的浮力是18N。