![浮力與物體的浮沉_第1頁](http://file4.renrendoc.com/view3/M02/12/23/wKhkFmZxkjOASzzhAAIhcGbCVso597.jpg)
![浮力與物體的浮沉_第2頁](http://file4.renrendoc.com/view3/M02/12/23/wKhkFmZxkjOASzzhAAIhcGbCVso5972.jpg)
![浮力與物體的浮沉_第3頁](http://file4.renrendoc.com/view3/M02/12/23/wKhkFmZxkjOASzzhAAIhcGbCVso5973.jpg)
![浮力與物體的浮沉_第4頁](http://file4.renrendoc.com/view3/M02/12/23/wKhkFmZxkjOASzzhAAIhcGbCVso5974.jpg)
下載本文檔
版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
浮力與物體的浮沉一、浮力的定義與計(jì)算浮力是指物體在流體(液體和氣體)中受到的向上的力。浮力的大小等于物體在流體中排開的流體重量,即阿基米德原理。浮力的大小與物體在流體中的體積有關(guān),與物體的形狀、材質(zhì)無關(guān)。浮力的計(jì)算公式為:F_b=ρ*V*g,其中,F(xiàn)_b表示浮力,ρ表示流體的密度,V表示物體在流體中的體積,g表示重力加速度。二、物體的浮沉條件物體在流體中的浮沉取決于物體受到的浮力與其重力的大小關(guān)系。當(dāng)物體受到的浮力大于或等于其重力時(shí),物體將浮在流體表面;當(dāng)物體受到的浮力小于其重力時(shí),物體將沉入流體。物體的浮沉條件可表示為:F_b≥G,其中,G表示物體的重力,由物體的質(zhì)量m和重力加速度g決定,G=m*g。三、物體的浮沉現(xiàn)象實(shí)心物體:實(shí)心物體的浮沉與其密度有關(guān)。當(dāng)實(shí)心物體的密度小于流體的密度時(shí),物體浮在流體表面;當(dāng)實(shí)心物體的密度大于流體的密度時(shí),物體沉入流體??招奈矬w:空心物體的浮沉與其體積有關(guān)。當(dāng)空心物體的體積使其受到的浮力大于其重力時(shí),物體浮在流體表面;當(dāng)空心物體的體積使其受到的浮力小于其重力時(shí),物體沉入流體。組合物體:組合物體的浮沉取決于組合后物體受到的浮力與其重力的大小關(guān)系。四、浮力在實(shí)際生活中的應(yīng)用船舶:船舶利用空心結(jié)構(gòu),增大排開水的體積,從而獲得足夠的浮力,使船舶能夠浮在水面上。救生圈:救生圈通過增大排開水的體積,獲得足夠的浮力,保證人體不會(huì)沉入水中。熱氣球:熱氣球內(nèi)的熱空氣密度小于空氣密度,從而獲得向上的浮力,使熱氣球能夠升空。浮力是物體在流體中受到的向上的力,大小等于物體排開的流體重量。物體的浮沉取決于浮力與重力的大小關(guān)系。實(shí)心物體浮沉與其密度有關(guān),空心物體浮沉與其體積有關(guān),組合物體浮沉取決于組合后物體受到的浮力與重力的大小關(guān)系。浮力在實(shí)際生活中有廣泛的應(yīng)用,如船舶、救生圈、熱氣球等。習(xí)題及方法:習(xí)題:一個(gè)質(zhì)量為2kg的實(shí)心銅球,密度為8g/cm3,放入水中(水的密度為1g/cm3),求銅球在水中的浮沉情況。(1)計(jì)算銅球的體積V_c:V_c=m_c/ρ_c=2000g/8g/cm3=250cm3(2)計(jì)算銅球受到的浮力F_bc:F_bc=ρ_w*V_c*g=1000kg/m3*250cm3*9.8m/s2=2450N(3)計(jì)算銅球的重力G_c:G_c=m_c*g=2kg*9.8m/s2=19.6N(4)比較浮力與重力的大?。篎_bc>G_c,所以銅球浮在水面上。習(xí)題:一個(gè)質(zhì)量為100g的空心球,體積為200cm3,放入水中(水的密度為1g/cm3),求空心球在水中的浮沉情況。(1)計(jì)算空心球受到的浮力F_b:F_b=ρ_w*V_球*g=1000kg/m3*200cm3*9.8m/s2=19600N(2)計(jì)算空心球的重力G_球:G_球=m_球*g=0.1kg*9.8m/s2=0.98N(3)比較浮力與重力的大?。篎_b>G_球,所以空心球浮在水面上。習(xí)題:一艘船的排水量為2000kg,求船在水中受到的浮力。(1)排水量是指船在水中排開的水的重量,即船的重量,所以船受到的浮力F_b等于排水量m_排乘以重力加速度g:F_b=m_排*g=2000kg*9.8m/s2=19600N習(xí)題:一個(gè)質(zhì)量為500g的木塊,放入水中(水的密度為1g/cm3),求木塊在水中的浮沉情況。(1)計(jì)算木塊的體積V_m:由于木塊密度小于水的密度,假設(shè)木塊完全浸入水中,則V_m=m_m/ρ_w=500g/1g/cm3=500cm3(2)計(jì)算木塊受到的浮力F_b:F_b=ρ_w*V_m*g=1000kg/m3*500cm3*9.8m/s2=49000N(3)計(jì)算木塊的重力G_m:G_m=m_m*g=0.5kg*9.8m/s2=4.9N(4)比較浮力與重力的大?。篎_b>G_m,所以木塊浮在水面上。習(xí)題:一個(gè)質(zhì)量為500g的空心球,體積為1000cm3,放入水中(水的密度為1g/cm3),求空心球在水中的浮沉情況。(1)計(jì)算空心球受到的浮力F_b:F_b=ρ_w*V_球*g=1000kg/m3*1000cm3*9.8m/s2=980000N(2)計(jì)算空心球的重力G_球:G_球=m_球*g=0.5kg*9.8m/s2=4.9N(3)比較浮力與重力的大?。篎_b>G_球,所以空心球浮在水面上。習(xí)題:一個(gè)質(zhì)量為200g的實(shí)心銅塊,密度為8g/cm3,放入空氣中(空氣的密度為1kg/m3),求銅塊在空氣中的浮沉情況。其他相關(guān)知識(shí)及習(xí)題:知識(shí)內(nèi)容:阿基米德原理的應(yīng)用闡述:阿基米德原理不僅適用于計(jì)算浮力,還可以用來計(jì)算物體在流體中受到的阻力。阻力的大小與物體在流體中的速度、流體的粘滯性、物體形狀等因素有關(guān)。習(xí)題:一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體在空氣中以20m/s的速度勻速直線運(yùn)動(dòng),空氣的密度為1kg/m3,流體的粘滯性為0.001N·s/m2,求物體在空氣中受到的阻力。(1)計(jì)算物體的體積V_obj:由于物體在空氣中的速度勻速,可假設(shè)物體為一個(gè)無限大的平板,則V_obj=A*L,其中A為平板的面積,L為平板的長度。(2)計(jì)算物體受到的阻力F_drag:F_drag=ρ_air*V_obj*(v_obj^2/2)+0.5*η*A*(v_obj^2/2),其中,v_obj為物體的速度,η為流體的粘滯性。(3)代入數(shù)據(jù)計(jì)算:假設(shè)平板的長度為1m,面積為1m2,則V_obj=1m2*1m=1m3,F(xiàn)_drag=1kg/m3*1m3*(20m/s)^2/2+0.5*0.001N·s/m2*1m2*(20m/s)^2/2=20N。知識(shí)內(nèi)容:物體在復(fù)合流體中的浮沉情況闡述:在現(xiàn)實(shí)生活中,物體往往處于多種流體的環(huán)境中,如物體部分浸入水中,同時(shí)受到空氣的阻力。這種情況下,物體的浮沉情況取決于水、空氣等流體對物體的合力。習(xí)題:一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體部分浸入水中,體積為100cm3,物體在水中的深度為50cm。空氣的密度為1kg/m3,求物體在水中的浮沉情況。(1)計(jì)算物體在水中受到的浮力F_b_water:F_b_water=ρ_water*V_submerged*g=1000kg/m3*0.001m3*9.8m/s2=9.8N(2)計(jì)算物體受到的空氣阻力F_b_air:假設(shè)物體在空氣中的速度為10m/s,則F_b_air=ρ_air*A*(v_air^2/2)=1kg/m3*1m2*(10m/s)^2/2=5N(3)計(jì)算物體受到的合力F_net:F_net=F_b_water-F_b_air=9.8N-5N=4.8N(4)比較合力與重力的大?。篎_net<G_obj,所以物體沉入水中。知識(shí)內(nèi)容:物體在旋轉(zhuǎn)流體中的浮沉情況闡述:在旋轉(zhuǎn)流體中,如勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓桶中的物體,會(huì)受到離心力的作用。離心力的大小與物體的質(zhì)量、旋轉(zhuǎn)速度、距離旋轉(zhuǎn)軸的距離等因素有關(guān)。習(xí)題:一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體放在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓桶中,圓桶的半徑為1m,轉(zhuǎn)速為100r/min,求物體在圓桶中的浮沉情況。(1)計(jì)算物體受到的離心力F_centripetal:F_centripetal=m_obj*(2πnr)^2,其中,n為圓桶的轉(zhuǎn)速,r為物體到旋轉(zhuǎn)軸的距離。(2)代入數(shù)據(jù)計(jì)算:F_centripetal
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2025年度智能教室建設(shè)教學(xué)器材采購合同范本
- 2025年度文化旅游工程項(xiàng)目入股合同范本
- 2025年度建筑工程居間合同法律適用范本
- 鄂爾多斯2024年內(nèi)蒙古鄂爾多斯市東勝區(qū)衛(wèi)生健康系統(tǒng)事業(yè)單位招聘11人筆試歷年參考題庫附帶答案詳解
- 遼源2025年吉林遼源市事業(yè)單位碩博人才專項(xiàng)招聘228人筆試歷年參考題庫附帶答案詳解
- 綿陽四川綿陽平武縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)事業(yè)單位從“大學(xué)生志愿服務(wù)西部”項(xiàng)目人員中招聘3人筆試歷年參考題庫附帶答案詳解
- 綿陽四川綿陽鹽亭縣招聘社區(qū)工作者25人筆試歷年參考題庫附帶答案詳解
- 綿陽2025上半年四川綿陽江油市考調(diào)教師10人筆試歷年參考題庫附帶答案詳解
- 濰坊山東濰坊壽光市營里中心衛(wèi)生院招聘9人筆試歷年參考題庫附帶答案詳解
- 海口2025年海南??谑旋埲A區(qū)面向本科及以上學(xué)歷應(yīng)屆生招聘教師120人筆試歷年參考題庫附帶答案詳解
- 印章管理辦法(公安部)
- 人教版高一數(shù)學(xué)上冊期末考試試卷及答案
- 振動(dòng)振動(dòng)測試基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)課件
- 教學(xué)設(shè)計(jì) 分?jǐn)?shù)的再認(rèn)識(shí) 省賽一等獎(jiǎng)
- DBJ51-T 151-2020 四川省海綿城市建設(shè)工程評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
- GB/T 3795-2006錳鐵
- GB/T 31329-2014循環(huán)冷卻水節(jié)水技術(shù)規(guī)范
- 京東1+X理論考試試題及答案
- 人教版四年級下冊數(shù)學(xué)應(yīng)用題練習(xí)全
- 清新淡雅簡潔通用模板課件
- 北京市鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院街道社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心地址醫(yī)療機(jī)構(gòu)名單(344家)
評論
0/150
提交評論