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利用浮力定律——阿基米德原理求浮力

在上节,我们谈到了弹簧测力法求浮力大小的计算方式,不清楚的同学可以进行翻阅,今天我们来学习第二种浮力大小计算方式:利用浮力定律——阿基米德原理求浮力。

阿基米德原理求浮力

对于小的物体本身受到的浮力大小我们可以通过浮力定义用弹簧测力计测出;对于规则类的物体受到的浮力大小我们可以通过其原因计算出大小;然而我们计算一般物体所受到的浮力大小的时候,还需要借用浮力定律,即阿基米德原理,它的主要内容为:浸在液体中的物体受到向上的浮力,这个浮力的大小恰好等于物体排开液体的重力。即F浮=G排(=m排g=ρ液gV排)。

【例题】如图所示,台秤上放有一个装有适量水的杯子,已知杯子和水的总重量为2N,将一个重为1.2N、体积是2×10^﹣4立方米的长方体实心的物体A用细线悬吊着,将物体的一半浸没水中,则物体A受到的浮力为1N.当剪断细线后,静止时A漂浮在水中且水未溢出,则A受到的浮力为1.2牛,台秤的示数为3.2牛.

浮力定律——阿基米德原理求浮力

【考点】浮力定律,阿基米德原理

【分析】

(1)对物体A进行受力分析,求出物体A一半浸入烧杯的水中受到的浮力;

(2)根据ρ= 计算A的密度,判断当把细线剪断后,物体A在水中的状态,然后可求物体A受到的浮力;

根据力的平衡条件得出:台秤的读数等于杯子和水的重力+物体A对水向下的作用力

【解答】解:

(1)根据F浮=ρ液gV排,物体A的一半浸入水中时受到的浮力:

F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg× ×2×10﹣4m3=1N;

(2)物体A的质量:

m= = =0.12kg,

物体A的密度:

ρ= = =0.6×103kg/m3<ρ水,

所以,当把细线剪断后,物体A在水中漂浮,

则F浮′=G=1.2N;

根据力的作用的相互性可知,物体A对水向下的作用力F压=F浮′=1.2N,

根据力的平衡条件得出:台秤的读数等于杯子和水的重力+物体A对水向下的作用力,即F=G总+F压=2N+1.2N=3.2N.

故答案为:1;1.2;3.2.

【点评】此题考查了浮力定律,阿基米德原理,密度公式、重力公式的应用,物体浮沉条件,力的平衡条件的应用,综合性较强,有一定的难度.

阿基米德原理求浮力大小是一个综合性较强的知识点,希望大家通过此题可以深刻的理解浮力与阿基米德原理的关系,达到正确解题的目的。也希望大家可以通过这篇文章熟练掌握浮力定律的知识点应用。

                       

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