词条 | 浮力 |
类别 | 中文百科知识 |
释义 | 008 浮力是物体漂浮于流体表面或浸没其中所受的各方流体静压力的向上合力。浮力大小等于物体所排开流体的重量。远在春秋时期,我国对浮力已有所认识。《淮南万毕术》说:“鸿毛之囊,可以渡江。”《淮南子·齐俗训》也说“夫竹之性浮”。但都缺乏定量的描述。然而,古人对浮力的应用却颇有创造性。三国魏邓哀王曹冲5-6岁时曾“置象大船之上,而刻其水痕所至,称物以载之,”从而称得大象的重量。是浮力利用的典型事例。 浮力fuli重力场中,物体因浸入流体而受到的竖直向上的压力。浮力的作用线经过被排开流体的重心。该重心又被称做浮力中心,简称浮心。浮力的大小等于物体被排开的流体所受的重力,即F=ρVg。式中ρ为流体密度,V为被排开流体的体积,g为重力加速度。具有流动性的静止流体在重力的影啊下,对浸在其内部的物体表面产生压力。由于静止流体内的压强随深度增加而增加,物体表面靠下的部位受到的压强要比靠上的部位大。所以全部压力的合力必不为零,且方向只能竖直向上。这个合力就是所谓的浮力。人类从漂浮在水面的树木发现了浮力的存在。古代的中国、印度和地中海沿岸的国家都先后独立地发明了具有本民族特色的船舶,它们在运输、捕鱼和战争中发挥了巨大的作用。公元前480年,波斯人为了运送军队渡过达达尼尔海峡,用676条船修建了横跨海峡的浮桥;亚历山大大帝曾令人将麦杆填塞皮帐篷做成筏子,渡过了奥克苏斯河;拿破仑的军队,曾用木材和铜等材料制成浮筒或浮舟;我国曹冲称象和怀丙和尚捞铁牛等脍炙人口的故事也是应用浮力的实例。大量的实践逐渐加深了人们对浮力的认识。早在2000多年前的阿基米德时代,人们就已经能够正确阐述物体所受浮力的大小与被排开的水所受重力之间的关系。浸没在流体中的物体只受重力W和浮力F作用时,其沉浮条件为:❶F>W时,物体所受合外力的方向竖直向上,物体将上浮; 浮力fuli指在液体(或气体)中的物体受到来自液体(或气体)的向上的作用力。物体受到的浮力等于它所排开的液体(或气体)的重量。根据浮力的原理,人们制造了各种各样的船。只要船浸在水下的部分所、排开的水的重量等于船和船上物体的重量,即使是用钢铁制造的船也可以浮在水面上。 浮力Fuli全部或部分浸入液体(或气体)的物体所受到的液体(或气体)给它的垂直向上的力。浮力的产生是由于液体对浸入其中的物体上下两表面的压强不同而造成的。浸在液体中的物体,其上下两部分在液体中的深度不同,在深处液体的压强大,在浅处液体的压强小,所以物体所受压力的合力,是一个竖直向上的力,也就是浮力。浮力的大小等于物体所排开液体的重量,浮力的作用线通过物体所排开的液体原来的重心。这一内容叫做阿基米德定律,又称浮力定律。浸没在液体中的物体,在竖直方向上受到两个力的作用,浮力和重力。当浮力大于重力时,物体就上浮;当浮力小于重力时,物体就下沉;而当浮力等于重力时,物体就能停留在液体内的任何深度处。人们掌握了解了物体的浮沉条件和浮力定律,就能根据实际需要,改变重力和浮力的大小,以控制物体的浮沉。大吨位的船舶,例如排水量为几十万吨级的巨型油轮或航空母舰,其体积相当庞大,就是为了增大浮力。潜水艇在水中具有浮沉的性能,是因为在其内部装有水箱,利用水箱的进水与排水,改变潜水艇的重量,使它下沉或上浮。我国古代早就发现了浮力的存在,并在实践中逐步掌握了控制物体浮沉的规律。曹冲称象、怀丙和尚捞铁牛等都是应用浮力的实例。 浮力全部或部分浸入流体的物体所受流体给它的垂直向上的作用力,其大小等于该物体所排开流体的重量,作用线通过被排开体积的形心(即浮心)。若物体所受浮力小于其重量就下沉,否则将上浮;等于其重量则悬浮在流体中。 浮力见“物理”中的“浮力”。 |
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