產(chǎn)生浮力的原因是什么
產(chǎn)生浮力的原因是什么
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。我們?cè)谟斡緯r(shí)不至于沉到海底也是浮力的作用。下面是學(xué)習(xí)啦小編精心為你整理的產(chǎn)生浮力的原因,一起來(lái)看看。
產(chǎn)生浮力的原因
浸在液體中的物體,當(dāng)它所受的浮力大于重力時(shí),物體上浮;當(dāng)它所受的浮力小于所受的重力時(shí),物體下沉;當(dāng)它所受的浮力與所受的重力相等時(shí),物體懸浮在液體中,或漂浮在液體表面上。
浮力的產(chǎn)生原因是因?yàn)槲矬w下表面受到向上的壓力大于物體上表面受到的向下的壓力。
浮力的應(yīng)用
1.如何調(diào)節(jié)浮力的大小
空心伐
木頭漂浮于水面是因?yàn)槟静牡拿芏刃∮谒拿芏?。把?shù)木挖成“空心”就成了獨(dú)木舟,自身重力變小,可承載較多人,獨(dú)木舟排開(kāi)水的體積變大,增大了可利用的浮力.牙膏卷成一團(tuán),沉于水底,而“空心”的牙膏皮可浮在水面上,說(shuō)明“空心”可調(diào)節(jié)浮力與重力的關(guān)系。采用“空心”增大體積,從而增大浮力,使物體能漂浮在液面上.
2.輪船
輪船能漂浮在水面的原理:鋼鐵制造的輪船,由于船體做成空心的,使它排開(kāi)水的體積增大,受到的浮力增大,這時(shí)船受到的浮力等于自身的重力,所以能浮在水面上。它是利用物體漂浮在液面的條件F浮=G來(lái)工作的,只要船的重力不變,無(wú)論船在海里還是河里,它受到的浮力不變。(只是海水河水密度不同,輪船的吃水線不同)根據(jù)阿基米德原理,F(xiàn)浮=ρ液gV排,它在海里和河里浸入水中的體積不同.輪船的大小通常用它的排水量來(lái)表示。所謂排水量就是指輪船在滿載時(shí)排開(kāi)水的質(zhì)量.輪船滿載時(shí)受到的浮力F浮=G排=m排g.而輪船是漂浮在液面上的,F(xiàn)浮=G船+G貨=m船g+m貨g,因此有m排=m船+m貨。
3.潛水艇
浸沒(méi)在水中的潛水艇排開(kāi)水的體積,無(wú)論下潛多深,始終不變,所以潛水艇所受的浮力始終不變.潛水艇的上浮和下沉是靠壓縮空氣調(diào)節(jié)水艙里水的多少來(lái)控制自身的重力而實(shí)現(xiàn)的(改變自身重力:排水充水)。若要下沉,可充水,使F浮G.在潛水艇浮出海面的過(guò)程中,因?yàn)榕砰_(kāi)水的體積減小,所以浮力逐漸減小,當(dāng)它在海面上行駛時(shí),受到的浮力大小等于潛水艇的重力(漂浮)。
4.氣球和飛艇
氣球和飛艇里充的是密度小于空氣的氣體,熱氣球里充的是被燃燒器加熱、體積膨脹、密度變小了的熱空氣.F浮=ρ空氣gV,G球=ρ氣gV+G殼,當(dāng)F浮≥G球時(shí),氣球或飛艇可升上天空。若要使充氦氣或氫氣的氣球或飛艇降回地面,可以放出球內(nèi)的一部分氣體,使氣球積縮小,浮力減小,使浮力小于G球.對(duì)于熱氣球,只要停止加熱,熱空氣冷卻,氣球體積就會(huì)縮小,減小浮力,使浮力小于G球而降回地面。(同理,熱空氣的向上,冷空氣的向下,形成了對(duì)流:風(fēng))
5.密度計(jì)
密度計(jì)是利用物體浮在液面的條件來(lái)工作的,用密度計(jì)測(cè)量液體的密度時(shí),它受到的浮力總等于它的重力,由于密度計(jì)制作好后它的重力就確定了,所以它在不同液體中漂浮時(shí)所受到的浮力都相同,根據(jù)可知:待測(cè)液體的密度越大,密度計(jì)浸入液體中的體積則越小,露出部分的體積就越大;反之待測(cè)液體密度越小,密度計(jì)浸入液體中的體積則越大,露出部分的體積就越小,所以密度計(jì)上的刻度值是“上小下大”。
6. 煮湯圓
湯圓剛放入水中時(shí),湯圓受到的浮力小于重力;湯圓煮熟時(shí),它的體積增大,浮力也隨之增大。湯圓剛放入水中時(shí):
∵F浮ρ液體,∴(湯圓)下沉;湯圓煮熟時(shí):
∵煮熟后湯圓體積增大,浮力也增大,∴F浮力>G,上浮;
∵ρ物<ρ液,∴上浮。