水的浮力公式应用
浮力的计算公式是怎么算的

浮力的计算公式是怎么算的许多同学不了解浮力是怎么算的,那么浮力的计算公式是什么呢?快来和小编看一下吧。
下面是由小编为大家整理的“浮力的计算公式是怎么算的”,仅供参考,欢迎大家阅读。
浮力的计算公式是怎么算的1.浮力的最原始的计算公式就是浮力产生的原因:即:F浮=F向上-F向下,“F向上”指下表面受到的向上的力,F 向下则相反;2.利用阿基米德原理,得到:F浮=G液排=ρ液gV排。
3.利用二力平衡,即根据漂浮、悬浮的物体浮力与自重相等:F浮=G物,即:ρ液gV排=ρ物gV物。
4.利用测量浮力时,F浮=G物-F拉。
特例当物体和容器底部紧密接触时,即物体下部没有液体。
此时物体没有受到液体向上的压力,即F浮=0所以,浮力计算,从根本上说,只有上面四种计算方式,如果有其它公式,也只能是上述公式的变形。
拓展阅读:浮力的利用(1)轮船工作原理:要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的,使它能够排开更多的水。
排水量:轮船满载时排开水的质量。
单位 t 由排水量m 可计算出:排开液体的体积V排= m/ρ液;排开液体的重力G排 = m g ;轮船受到的浮力F浮 = m g 轮船和货物共重G=m g 。
(2)潜水艇工作原理:潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。
(3)气球和飞艇工作原理:气球是利用空气的浮力升空的。
气球里充的是密度小于空气的气体如:氢气、氦气或热空气。
为了能定向航行而不随风飘荡,人们把气球发展成为飞艇。
(4)密度计原理:利用物体的漂浮条件来进行工作。
构造:下面的铝粒能使密度计直立在液体中。
刻度:刻度线从上到下,对应的液体密度越来越大。
五种方法求浮力

五种方法求浮力一、五种方法求浮力1、由F浮=G物-F拉求浮力。
当物体的密度比液体的密度大时,物体被一个力拉住悬浮在液体中,则物体受到了三个力的作用,由同一直线上三力平衡,应用公式:F浮=G物-F拉,再由F浮=G物-F拉求浮力。
例1:弹簧秤下挂一铁块,静止时弹簧秤的示数是4N,将铁块一半浸入水中时,弹簧秤的示数为3.5N,这时铁块所受的浮力是_________N。
例2: 弹簧测力计下吊着一重为1.47N的石块,当石块全部浸入水中时,弹簧测力计的示数为0.98N。
则石块受到的浮力为。
例3.一个1牛的钩码,挂在弹簧秤钩上, 当钩码浸没在水中时弹簧秤的示数是0.87牛,这个钩码受到水的浮力是_____牛; 若钩码受到的浮力是0.1牛时,弹簧秤的示数应是_______牛。
例4.弹簧秤下悬挂一物体,在空气中称时弹簧秤的示数是392牛,浸没在水中时弹簧秤的示数是342牛,则物体受到的浮力是_______.例5.将质量为1kg的物体浸没在水中称,其重为8N,则该物体在水中受到的浮力是_______N,它的方向是_______(g取10N/kg)。
例6.如图10甲所示,物体重_______N。
把物体浸没在水中,弹簧测力计示数为3N,如图l0乙所示,则物体受到浮力为_______N。
还可利用此实验器材探究浮力大小与的关系。
2、应用F浮=F向上-F向下求浮力。
这是浮力的最基本的原理。
例:如图所示:某物块浸没在水中时,下表面受到水的压力为2.3牛,上表面受到水的压力为1.5牛,则该物块受到水的浮力为___ 牛,方向为________。
3、应用阿基米德原理F浮=G排=m排g计算浮力例1.将2.00牛的金属块用线悬挂,使其全部浸入盛满酒精的容器中,测得溢出的酒精重为0.32牛,则金属块受到的浮力是________牛。
例2.中国“辽宁号”航空母舰,舰长304米,舰宽70.5米,满载时排水量达67500吨,问:满载时所受的浮力为。
初二浮力的公式换算

初二浮力的公式换算浮力的公式换算及应用一、浮力的定义和原理:浮力是指物体在液体中受到的竖直方向上的向上的力,这是由于液体对物体施加的压力不均匀造成的。
根据阿基米德定律,物体浸泡于液体中时受到的浮力大小等于所排挤液体的重量,方向恰好相反,即F浮力=ρ液体×V排挤×g(式中,ρ液体表示液体的密度,V排挤表示物体浸泡在液体中排挤的液体体积,g表示重力加速度)。
根据该公式,我们可以进行一些浮力的换算和应用。
二、使用浮力公式进行换算:1.通过密度和体积求浮力:根据浮力公式F=ρ液体×V排挤×g,如果已知物体浸泡在液体中的体积V排挤和液体的密度ρ液体,可以通过这个公式求得浮力F。
2.通过浮力和密度求体积:如果已知物体受到的浮力F和液体的密度ρ液体,可以通过浮力公式重排得到体积V排挤的计算公式:V排挤=F/(ρ液体×g)。
3.通过浮力和体积求密度:如果已知物体受到的浮力F和体积V排挤,可以通过浮力公式重排得到液体的密度ρ液体的计算公式:ρ液体=F/(V排挤×g)。
三、浮力的应用:浮力在实际生活中有着广泛的应用,以下是一些常见的例子:1.水中潜水:人们在进行潜水时,身上的重量会被水中的浮力抵消,从而能够在水中保持漂浮状态。
潜水员根据浸泡在水中的物体受到的浮力来调整自己的浮力,从而控制自己在水中的位置。
2.游泳和漂浮:浮力也是游泳和漂浮的重要原理。
浮力能使人们在水中漂浮或保持水面以上,从而能够游泳或漂浮。
游泳救生圈也是利用浮力使人能够在水中保持漂浮状态。
3.船只的浮力:船只的浮力是由于船只的体积大于其重量所引起的。
根据阿基米德原理,船只浸泡在水中时所受到的浮力等于排挤的水的重量,可以抵消船只和其载荷的重量,从而使船只能够浮在水上。
4.气球的浮力:气球能够飘在空中是因为气球内充满了轻气体,气球整体密度小于周围空气的密度,从而受到了向上的浮力,使得气球能够浮在空中。
水的浮力

水的浮力公式推算假设有一正方体沉于水中,F浮=ρgh2*S-ρgh1*S(可适用于完全或稍微浸没在水中)=ρgS*Δh=ρ液gV排(通用)=G排液当物体悬浮或漂浮时,F 浮=G物=m物g说明(1)h2为正方体下表面到水面距离,h1为正方体上表面到水面距离,Δh为正方体之高。
(2)“F浮=ρ液gV排=G排液”最重要。
F浮=ρ液gV排的公式推导:浮力=排开液体所受重力——F浮=G(物体所受重力)排液=m 排液?g =ρ液gV排所以有F浮+G=0(3)给出沉浮条件(实心物体,如果是空心物体,则下面公式中的密度表示物体的平均密度,即物体的总质量除以总体积得到的结果)对于浸没在液体中的物体1.若F浮>G物,即密度(物)<密度(液体),物体上浮2.若F浮<G物,即密度(物)>密度(液体),物体下浮3.若F浮=G物,即密度(物)=密度(液体),物体悬浮4.ρ物>ρ液,沉底,G物=F 浮+F杯底对物的支持力(三力平衡)露排比公式如果漂浮(这是重要前提!),则:ρ物∶ρ液=V排∶V物。
其中,V物=V排+V露它的变形公式1.(ρ液-ρ物)∶ρ液=V露∶V物2.ρ物∶(ρ液-ρ物)=V排∶V露证明:∵漂浮∴F浮=G物,即ρ液gV排=ρ物gV物,即ρ液V排=ρ物V物,即ρ物∶ρ液=V排∶V 物(交叉相乘)四种公式示重法:F浮=G-G1(空气中重力减去在水中的重力)(用弹簧测力计)公式法:F浮=G排=m排g=ρ液gV排(完全浸没)漂浮法:F浮=G物(又叫平衡法)原理法:F浮=F↓-F↑(上下压力差)特例:当物体和容器底部紧密接触时,即物体下部没有液体。
此时物体没有受到液体向上的压力,即F浮=0应用1.如何调节浮力的大小木头漂浮于水面是因为木材的密度小于水的密度。
把树木挖成“空心”就成了独木舟,自身重力变小,可承载较多人,独木舟排开水的体积变大,增大了可利用的浮力.牙膏卷成一团,沉于水底,而“空心”的牙膏皮可浮在水面上,说明“空心”可调节浮力与重力的关系。
浮力的计算

12.一只烧杯内盛满水,将一个小球轻轻放入杯中,溢出了共9.8牛 的水,则( D )
A.杯底受到水的压强将变大 B.小球的重力为9.8牛 C.小球的体积为1×10-3米3 D.小球受到的浮力是9.8牛
求: (1)物块受到的浮力;
(2)物块浸在水中的体积。
14.小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧 杯(分别装有一定量的水和煤油),对浸在液体中的物体所受的浮 力进行了探究.如图表示探究过程及有关数据.
(1)分析图B、C、D,说明浮力大小跟
有关.
(2)分析图__ __,说明浮力大小跟液体密度有关.
(1)航母设计满载排水量约7万吨,那么它满载时受到的浮力是多少?
(2)水面下4m处海水产生的压强是多少?
(3)一位质量为60 kg的舰载机飞行员来到航母的 水平甲板上,若双 脚与甲板的接触面积是0.04m2, 则他双脚站立时对甲板的压强是多 少?
8.(2019 北京中考)将物块竖直挂在弹簧测力计下,在空气中静止时 弹簧测力计的示数F1 =2. 6 N。将物块的一部分浸在水中,静止时弹 簧测力计的示数 F2=1.8N,如图所示。已知水的密度 ρ=1.0×103 kg/m3 ,g取10 N/kg.
(2)由于物体处于静止状态,受力平衡,则 GA=F 浮+F 拉=3N+1.5N= 4.5N,质量 mA=GgA=104N.5/Nkg=0.45kg,
则物体的密度ρA=mVA=3×0.1405-k4gm3=1.5×103kg/m3.
(3)容器内水和容器的重力 G′=m′g=0.7kg×10N/kg=7N,以容器、水以 及物体作为整体研究,受力平衡,桌面受到的压力大小 F=G′+F 浮=7N+3N =10N,容器对桌面的压强 p=FS=100×101N0-4m2=1000Pa.
水的密度与浮力的计算与应用

水的密度与浮力的计算与应用水是地球上最常见的物质之一,它的密度和浮力是我们在日常生活中经常涉及的物理概念。
本文将探讨水的密度与浮力的计算方法以及它们在实际应用中的作用。
一、水的密度的计算方法密度可以定义为物体的质量与体积的比值。
对于水来说,它的密度可以通过以下公式来计算:密度 = 质量 / 体积水的密度通常用克/立方厘米或克/毫升来表示。
例如,如果一个物体的质量是20克,体积是10立方厘米,那么它的密度就是20克/10立方厘厘米,即2克/立方厘米。
二、浮力的计算方法浮力是指物体在液体中受到的向上的推力。
根据阿基米德原理,浮力等于物体排挤的液体的重量。
根据这一原理,浮力的计算公式如下:浮力 = 排挤液体的重量对于水,它的密度可以近似地认为是1克/立方厘米,因此在水中的物体受到的浮力可以通过以下公式来计算:浮力 = 排挤的水的重量 = 排挤的水的体积 ×水的密度三、水的密度与浮力的应用1. 水的密度在工业生产中的应用水的密度是许多工业生产过程中需要考虑的重要参数。
例如,在制药工业中,控制药品的密度可以影响到药品的标准剂量和溶解性等因素。
同时,对于液态化学品的运输和储存,了解其密度可以帮助计算容器的适用性和所需的储存空间。
2. 浮力在船舶设计中的应用浮力对于船舶的设计和建造非常重要。
根据浮力的原理,船舶需要具有足够的体积和形状,以便排开足够的水,使其浮在水面上。
船舶设计师会根据船的载荷和所需的浮力来计算船舶的体积和形状,以确保船只能够平衡浮力和重力。
3. 浮力在游泳中的应用浮力也是游泳运动中的重要概念。
通过控制身体的姿势和体积,游泳者可以调整浮力以获得更好的推进力和速度。
例如,运动员可以采取流线型的姿势来减小身体的阻力,并通过腿部和臂部的动作调整浮力,从而提高游泳效果。
4. 浮力在建筑工程中的应用在建筑工程中,浮力也是一个需要考虑的因素。
例如,在设计和建造地下室时,需要计算地下水对建筑物的浮力。
浮力的计算方法

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,上下外表浸入气体和液体的深度不同,上外表浸入的深度小,受到的向下压力小,下外表浸入的深度大,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。
浮力的大小等于下外表受到的向上压力减去上外表受到的向下压力,这种计算浮力的方法称为压力差法。
公式:F=F向上-F向下例1.一个长方体的木块浸没在水中,上外表受到水向下的压力20N,下外表受到水向上的压力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例2.铝球挂在弹簧秤下,在空气中示数为4牛,将铝球浸没在水中示数为1.8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-1.8 N=2.2 N答:铝球在水中受到的浮力是2.2 N三、平衡法当物体在液体外表或液体中静止时,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=G。
浮例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=G=mg=7000×1000Kg×10N/ Kg=70000000NF浮答:该冰块在水中受到的浮力是70000000N。
浮力的四种计算方法的应用

浮力的四种计算方法的应用浮力是物体在液体中所受到的向上的力,是由于液体对物体的压力不均匀分布而产生的。
浮力的计算是应用物理学的一个重要方面,主要用于解决与浮力相关的问题,例如物体在水中的浮沉问题、设计浮标和潜艇的浮力控制等。
下面将介绍浮力的四种计算方法及其应用。
1.阿基米德原理计算浮力阿基米德原理又称阿基米德定律,是关于浮力的最常用计算方法。
根据阿基米德原理,物体在液体中受到的浮力等于其排开的液体体积乘以液体的密度和地球的重力加速度。
使用这个方法,可以确定一个物体是否会浮起来,或者下沉到什么深度。
以木块在水中的浮力计算为例,假设一个木块的体积为V,密度为ρ,液体的密度为ρ0,重力加速度为g,则木块所受到的浮力Fb可以计算为Fb=V(ρ0-ρ)g。
如果所受到的浮力大于木块的重力,则木块会浮起来;如果浮力小于重力,则木块会下沉;如果浮力等于重力,则木块处于浮沉平衡状态。
2.浮力的等效原理计算浮力浮力的等效原理是另一种常用的计算浮力的方法。
根据这个原理,浮力可以等效为所排开液体的重力。
这个原理在解决浮体浮沉问题时特别有用,可以将浮体直接等效为一个立方体,以便于计算。
以船舶的浮力计算为例,假设一个船舶的形状为立方体,其边长为a,浸没的高度为h,液体密度为ρ0,则船舶所受到的浮力Fb可以计算为Fb = ρ0gah。
如果所受到的浮力大于船舶的重力,则船舶会浮起来;如果浮力小于重力,则船舶会下沉;如果浮力等于重力,则船舶处于浮沉平衡状态。
3.浮力的压力差计算浮力这种计算方法基于浮力是由于液体对物体的压力不均匀分布而产生的事实。
根据公式Fb = ∫pdA,其中p是液体的压力,dA是物体外表面上的微小面积元素。
通过对物体的表面积分,可以计算出所受到的浮力。
以一个球体在液体中的浮力计算为例,假设球体的半径为R,液体的密度为ρ0,则球体所受到的浮力Fb可以计算为Fb = ∫ρ0gdA。
对球体的表面积进行积分,可以得到Fb = ρ0g(4πR²)。
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乙 丙
将一个实心铁球分别浸没在水中、酒精中和水 银中(ρ水银>ρ铁>ρ水>ρ酒精),关于铁 球所受浮力,下列说法中正确的是( )C
A.在酒精中所受的浮力比在水中所受的浮力 大 B.在水银中受到的浮力最小 C.在水银中受到的浮力最大 D.在三绳将一石块挂在弹簧测力计挂钩上, 在空气中称时,弹簧测力计示数为 10牛 ,把它浸没在水中称时,示数为6牛,问: (1)石块受到的浮力是多少牛? (2)石块的体积是多大? (3)石块的密度是多少? (g 取10N/kg)
G G′
思考:现有一个物体在空气 中用弹簧秤称重为245牛, 浸没在某种液体中时读数 147牛,如该物体的体积为 10分米3。求:
该液体的密度为多大?
如图所示,一边长为10cm的立方体木块, 密度为0.5g/cm3,在水中静止时,刚好有 二分之一露出水面.(g取10N/kg),求 : ①木块漂浮时的浮力?
5:现有一块790千克的铁块,
当它也浸没在水中时,求该铁
块受到的浮力? (ρ 铁=
7.9×103千克/米3。)
(4)若该物体只有一半浸入水中,则这 时物体受到的浮力是多少?
(5)若该物体是全部浸没在酒精中,则受到 的浮力是多少?(酒精密度0.8g/cm3)
练习1:甲、乙、丙为三个体积相等的圆球,它们 在水中的状态如图所示,则下面说法中错
误的是: ( ) A
(A)甲受到的浮力最大(B)甲受到的浮力最小 (C)乙、丙受到的浮力相等 (D)丙球的重量最大
物体受到的浮力大小与物体排开水的体积成正比
实验:探究影响浮力大小的因素
1.观察物体在水中下沉过程中浮力大小的变化 2.研究浮力大小与物体排开水的重力大小的关系
实验:探究影响浮力大小的因素
1.观察物体在水中下沉过程中浮力大小的变化 2.研究浮力大小与物体排开水的重力大小的关系
物块重力 G( N )
物块在水 中时测力 计的示数
F拉( N )
物块受到 的浮力
F浮( N )
小桶的重 力
(N )
小桶和溢 出水的总 重力
(N )
木块排开 水的 重力
G排( N)
5
4
1
3
4
1
7
5
2
3
5
2
8
6.5 1.5 3
4.5 1.5
结论:F浮 = G排
阿基米德原理
浸在液体中的物体,受到向上的浮力,浮力 的大小等于物体排开的液体所受到的重力,即
F浮 = G排液 = r液 g V排液
式中 V排液 是物体浸在液体表面以下部分的体积
V排液
V排液
阿基米德原理
阿基米德原理既可用于液体浮力的计算,也可 用于气体浮力的计算。
F浮 = r气 g V物
式中 V物 是物体的体积, r气 是物体周围气体的密度。
• 根据浮力公式可知,物体在
液体中受到浮力的大小与
第5节:水的浮力
问题:物体受到的浮力大小与什么因素有关?
古希腊哲学家阿基米德
阿基米德原理
探究实验:浮力与物体排开水的关系
实验方法过程:
实验:探究影响浮力大小的因素
1.观察物体在水中下沉过程中浮力大小的变化
G = 4N
G = 4N
G = 4N
G = 4N
F浮 = 1N
F浮 = 2N
F浮 = 2N
(
液体的密度
)和
( 物体排开液体的体积 ) 这两
个因素有关,和物体本身的
密度无关。
阅读13页例题 1、计算题应注意什么? 2、写出浮力公式变形式
?
在做阿基米德实验时,小名测得溢出 水的质量为30克,
(1)求该物体在水中受到的浮力?
(2)若他只有量筒,测得溢出水 的体积为30毫升。则浮力是多少?
(3)该物体的体积为多少?