文档介绍：浸入气体和液体中的物体会受到气体和液体对它竖直向上的浮力,那么,有哪些方法可以计算浮力的大小呢?下面介绍四种计算浮力的方法。
一、压力差法
浸入气体和液体中的物体,上下表面浸入气体和液体的深度不同,上表面浸入的深度小,受到的向下压力小,下表面浸入的深度大,受到的向上压力大,从而使物体受到向上的合力,就是浮力,这是浮力产生的原因。浮力的大小等于下表面受到的向上压力减去上表面受到的向下压力,这种计算浮力的方法称为压力差法。公式:F=F向上-F向下
,上表面受到水向下的压力20N,下表面受到水向上的压力50 N,求该木块在水中受到的浮力是多大?
解:由题意可得:F=F向上-F向下=50N-20N=30 N
答:该木块在水中受到的浮力是30N。
二、称重法
先用弹簧称称出物体在空气中的重量G,再用弹簧称称出物体浸入液体中时
的重量F,两次的示数差,就是物体受到的浮力,这种计算浮力的方法称为称重法。公式为:F浮=G-F
,在空气中示数为4牛,,则铝球在水中受到的浮力是多大?
解:由题意可得:
F浮=G-F=4 N- N= N
答: N
三、平衡法
当物体在液体表面或液体中静止时,有两种特殊的状态悬浮和漂浮,此时,在竖直方向上,物体受到向下的重力和向上的浮力是对平衡力,重力的大小等于浮力的大小,这种方法称为平衡法。公式:F浮=G。
例3.“武汉号”导弹驱逐舰在亚洲处于领先水平,参加了我国海军首批赴亚丁湾﹑索马里海域的护航任务。“武汉号”的排水量为7000t,是一种防空反潜反舰能力均衡的远洋驱逐舰。满载时,“武汉号”受到的浮力有多大?(g=10牛/千克)
解:由题意可知,“武汉号”漂浮在水面上,浮力等于重力,即
F浮=G=mg=7000×1000Kg×10N/ Kg=70000000N
答:该冰块在水中受到的浮力是70000000N。
N的潜水艇,悬浮在水中,求该潜水艇在水中受到的浮力是多大?
解:由题意可知,潜水艇悬浮在水中,浮力等于重力,即F浮=G=1000000N
答:该物体在水中受到的浮力是1000000N
四、公式法
阿基米德原理:浸在液体(或气体)里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力,这种方法称为公式法,其公式为F浮=G排=ρ液gV排。
,求该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=1×103㎏/m3×10N/ Kg×10m3= 100000N。
答:小船受到的浮力100000N
一、计算题
1、。。静止在容器底部。另一端固定在木块底面中央,且细线的长度L=5cm。 kg/m3,求:
(1)甲图中,木块对容器底部的压强是多大?
(2)向容器A中缓慢加水,,?
(3)将图乙中与B相连的细线剪断,当木块静止时,容器底部受到水的压强是多大?
2、如图所示是某公共厕所的自动冲水装置。浮筒A是边长为20cm的正方体,盖片B的面积为80cm2(盖片B质量、厚度不计),连接AB的是长为30cm,体积和质量都不计的硬杆。当供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒A时,盖片B被拉开,水通过排水管流出冲洗厕所。
(1)浮筒A浸没时受到的浮力有多大?
(2)当水箱的水刚好浸没浮筒A时,水对盖片B的压力是多少?
(3)浮筒A的质量是多少?
3、如图所示,,.,g取10 N/
(1) 玻璃管和细沙总重是多少?
(2) 当向水中撒入一些食盐并搅拌均匀后,,此时食盐水的密度多大?
4、如图所示,,,其底面积为200cm2,内有25cm高的水的圆柱形容器中。(g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)求:
(1)木块的密度是多少?
(2)未放木块时,水对容器底的压强是多大?
(3)容器对桌面的压强放木块后增加了多少?
(4)要使木块刚好浸没在水中,至少要在木块上放多少千克的钩码?
5、水平桌面上放置有底面积为80 cm2,质量为400 g的柱形圆筒容器,筒内装有16 cm深的某种液体,弹簧测力计下悬挂着底面积为40 cm2、高为8 cm的圆柱体,从圆柱体逐渐浸入直到