浮力問題是力學的重點和難點。解決浮力問題時,要按照下列步驟進行:
(1)確定研究對象。一般情況下選擇浸在液體中的物體為研究對象。
(2)分析物體受到的外力。主要是重力G(mg或ρ物gV物)、浮力F浮(ρ液gV排)、拉力、支持力、壓力等。
(3)判定物體的運動狀態。明確物體上浮、下沉、懸浮、漂浮等。
(4)寫出各力的關系方程和由題目給出的輔助方程。如體積間的關系,質量密度之間的關系等。
(5)將上述方程聯立求解。通常情況下,浮力問題用方程組解較為簡便。
(6)對所得結果進行分析討論。
浮力的大小等于物體排開液體(水)或氣體的重力
② 公式:F浮=G排=m排g=ρ液gV排
理解:(1)浮力的大小只與物體所排開液體的體積及液體的密度有關,而與物體所在的深度無關。(2)如果物體只有一部分浸在液體中,它所受的浮力的大小也等于被物體排開的液體的重量。(3)阿基米德定律不僅適用于液體,也適用于氣體。物體在氣體中所受到的浮力大小,等于被物體排開的氣體的重量。
(1)在公式:F浮=G排液=m排g=ρ液gV排 中,ρ液是指物體所浸入液體的密度,而不是物體密度;當物體全部浸入液體時,V排=V物,當物體僅部分浸入時,V排<V物。因此在運用此公式計算時,要寫出ρ和V的下標(下標:比如V排的排字),否則ρ液與ρ物,V排與V物易發生混淆。
(2)公式中g是個常量(常量:保持不變的量),單位是牛/千克,因此在計算時,密度的單位必須用千克 /米3(?3是指3次方),體積單位用米3(同前括號),浮力的單位是牛。若單位不符合,必須先進行換算后才能計算。計算時不要忘記單位名稱
一、壓強 1、壓力: ①定義:垂直壓在物體表面上的力叫壓力。 ②壓力并不都是由重力引起的,通常把物體放在桌面上時,如果物體不受其他力,則壓力F = 物體的重力G ③研究影響壓力作用效果因素的實驗: 課...
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這是材料力學中梁的計算。A處僅受向上的約束反力,采用截面法,a處旁邊的截面只考慮左側,采用平面力學就可以求解此處的剪力。彎矩可以同樣求解。
(1)將空礦泉水瓶旋轉后壓入水中,收回感受到改瓶向上的壓力,將手松開后會發現礦泉水瓶會迅速上升。
結論:在水中的物體收到向上的浮力。
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船舶在風浪中航行。由于受到的水壓力隨波浪的變化而改變,所以船舶在靜水面上浮力和重力之間的平衡狀態常被破壞,迫使船舶始終處在不停的上浮和下沉運動中。為確保航行安全起見,船舶除在設計水線以下需要足夠的排水體積以提供足夠的浮力之外。在水線以上還必須有相當的水密體積,這一部分水密體積可以保證船舶繼續下沉時提供更大的浮力。通常稱這部分水密體積能提供的浮力為儲備浮力。
儲備浮力通常以干舷來表示。干舷大,表示船舶的儲備浮力也大。干舷還同船體強度有關,干舷越大,船體強度越好。儲備浮力的大小同船的安全性和經濟性有關。加大儲備浮力,船舶不易沉沒,能提高船的安全性,但會使船舶的載重量減少,影響經濟性。為保證安全,通常由船舶檢驗機構根據船舶的類型、大小、結構和航區等情況規定一個最小干舷值。為確保儲備浮力及便于監督檢查,在船舶中央兩舷要勘劃載重線標志。
翼型-這些是安裝在背部及側面的浮力調整裝置,通常被從事水下攝影和技術潛水的潛水者使用。翼型浮力調整器一般連接于一個綁在潛水者背部的平板上。這中類型浮力調整器的一個特征就是空氣囊并不在身體的前部,為潛水者所需要的其它設備提供了空間。
桿狀潛水背心-它們是可以充氣的背心,可以提供25升的浮力。潛水者把桿狀潛水夾克圍繞上半身穿戴。
可調浮力救生衣-它們可以提供15升的浮力。它們價格便宜,質量輕。因為這種類型的救生衣是圍繞在脖子上穿戴,并在兩腿之間纏繞,所以穿起來有些不舒服。
船體在水面上的漂浮位置或吃水同船的排水量和載重量相關。排水量和載重量的變化會引起吃水的變化。因此,不同的吃水反映了不同的裝載量和排水量。船在滿載吃水下的排水量稱為滿載排水量,相應的水線為滿載水線。考慮到船在航行中可能發生的意外重量增加,如海損破艙進水,風浪襲擊進水等,滿載水線應位于上甲板以下一段距離處,使滿載水線以上尚有一定的水密容積,該容積入水后所能提供的浮力稱為儲備浮力。儲備浮力的數值用滿載排水量的百分數表示。儲備浮力的大小同船的安全性和經濟性有關。加大儲備浮力,船舶不易沉沒,能提高船的安全性,但會使船舶的載重量減少,影響經濟性。為保證安全,通常由船舶檢驗機構根據船舶的類型、大小、結構和航區等情況規定一個最小干舷值。為確保儲備浮力及便于監督檢查,在船舶中央兩舷要勘劃載重線標志。2100433B