浮力產(chǎn)生的原因

浮力產(chǎn)生的原因

　　浮力指物體在流體(包括液體和氣體)中，上下表面所受的壓力差。公元前245年，阿基米德發(fā)現(xiàn)了浮力原理。浮力的定義式為F向上-F向下，計(jì)算公式可以寫為ρ液gV排。浸在液體或氣體里的物體受到液體或氣體向上托的力叫做浮力。

　　浮力產(chǎn)生的原因:

　　浮力是由于周圍液體對物體上、下表面的作用存在壓力差而產(chǎn)生的。如圖所示，浸沒在液體中的立方體，左右兩側(cè)面，前后兩側(cè)面所受水的壓力大小相等，方向相反，彼此平衡。而上、下兩表面處的液體中不同深度，所受到的液體的壓強(qiáng)不同，因受力面積相等，所以壓力不相等。下表面所受到的豎直向上的壓力大于上表面所受到的豎直向下的壓力，因而產(chǎn)生了浮力，所以浮力的方向總是豎直向上的，即F浮=F向上一F向下。

　　對浮力產(chǎn)生原因的說明：

　　(1)當(dāng)物體上表面露出液面時(shí)，F(xiàn)向下=0，則F浮=F向上。如：物體漂浮時(shí)，受到的浮力等于液體對它向上的壓力。

　　(2)浸在液體中的物體不一定都受到浮力。如：橋墩、攔河壩等因其下底面同河床緊密黏合，水對它向上的壓力F向上=0，故物體不受浮力作用?？梢姰a(chǎn)生浮力的必要條件是：F浮=F向上—F向下>0，即F向上>F向下。當(dāng)F向上=0或F向上≤F向下時(shí)，物體不受浮力作用。

　　(3)同一物體浸沒在液體的不同深度，所受的壓力差不變，浮力不變。

　　(4)浮力的實(shí)質(zhì)是液體對物體各個(gè)表面壓力的合力。因此，在分析物體的受力情況時(shí)，浮力和液體的壓力不能同時(shí)考慮。

　　對“壓力差法”的理解：

　　根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因，物體浸在液體中受到的浮力等于物體受到的液體向上和向下的壓力差，即F浮= F下一F上(F下表示物體下表面受到的液體向上的壓力， F上表示物體上表面受到的液體向下的壓力)。此方法多用于求解形狀規(guī)則的物體受到的浮力。

　　例一個(gè)邊長為10cm的正方體浸沒在水中，下表面距水面30cm，物體下表面受到水的壓強(qiáng)是____Pa，物體受到的浮力是___N。(g取10N/kg)

　　解析:邊長為10cm的正方體的一個(gè)面的面積為S =0.01m2，上表面距水面的距離：h=0.3m—0.lm=0.2m。上表面受到的壓強(qiáng)為： 0.2Pa=2×103Pa;物體上表面受到的壓力：F上=p上S =2×103Pa×0.01m2=20N;物體下表面受到的壓強(qiáng)為：.物體下表面受到的壓力：0.01m。=30N。

　　物體受到的浮力：。

　　答案:3×103 10