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阿基米德原理
13.9
考虑一个静止的物体完全浸没在流体中。它会排开与其自身体积相等的流体以占据该空间。
向上的浮力使物体保持静止。
如果将物体从流体中移除,该空间将被此前物体排开的同体积流体所填充。
此时,该流体体积受到与之前作用在物体上的相同的浮力。由于该流体体积处于静止状态,浮力与其自身重力相平衡。
因此,流体中物体所受浮力的大小等于该物体排开流体的重量。这就是著名的阿基米德原理。
从数学上讲,浮力等于被排开流体的质量与重力加速度的乘积。
根据质量与密度之间的关系,浮力也可以表示为流体密度、排开流体体积以及重力加速度的乘积。
阿基米德原理指出,施加在部分或全部浸没在流体中的物体上的向上浮力等于其排开的流体的重量。 为了了解使物体漂浮需要多大的浮力,让我们考虑一下将浸没的物体从流体中移出时会发生什么。 如果物体不在流体中,物体占据的空间将被重量为wfl的流体填充。 该重量由周围流体支撑,因此浮力必须等于wfl,即物体排开的…