浮力定律指的是阿基米德定律。阿基米德定律是物理学中关于浮力的一条基本原理,具体内容为浸在液体或气体里的物体受到竖直向上的浮力作用,浮力的大小等于被该物体排开的液体或气体的重量。
阿基米德定律的公式
浮力是物体受到的流体压强的所有作用的净效应,浸入静止流体气体或液体中的物体受到一个浮力,其大小等于,该物体所排开的流体重量,方向垂直向上并通过所排开流体的形心。
数学表达式F浮=G排=m排g=ρ液(气)gV排。单位F浮—牛顿(N),ρ液(气)—kg/m^3,g—N/kg,V排—m^3。浮力的有关因素浮力只与ρ液,V排有关,与ρ物(G物),深度无关,与V物无直接关系。
当物体完全浸没在液体或气体时,V排=V物,当物体只有一部分浸入液体时,则V排<V物,适用范围液体,气体。根据浮力产生的原因—上表下表面的压力差p=ρ液g(h1-h2),F浮=F向上-F向下=ρ液g(h1-h2)S=ρ液gV排。
设想用封闭曲面分割出一部分液体作为研究对象,它应该是处于受力平衡的状态。而唯一能与重力相平衡的力便是液体的其余部分对其的浮力(假设我们分出的液体并不是处于与杯底或者是杯壁接触的特殊位置)。然后我们再假设把这部分液体换成是一个形状相同的物体,由于这物体与液体的接触情况与之前所述的情况并没有分别,所以这物体受到的浮力等于刚才的液体所受的浮力,自然也等于刚才的液体所受到的重力。
上面的论证过程是要向题主展示阿基米德浮力定律:
物体所受到的浮力等于其排开的液体所受到的重力。
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