浮力 压力 浮力压力公式是什么_ 浮力压强

浮力 压力 浮力压力公式是什么? 浮力压强

浮力的压力公式主要有两种形式,分别基于不同的物理原理推导而来,具体如下:


1. 压力差公式(浮力的微观解释)

浮力产生的缘故是物体在流体中上下表面受到的压强差。根据这一原理,浮力公式为:
F浮 = F向上 – F向下 = ρ液·g·(h? – h?)·S
其中:

  • ρ液 是液体密度
  • g 是重力加速度
  • h? 和h? 分别为物体下表面和上表面到液面的深度差
  • S 是物体与流体接触的横截面积

这一公式适用于制度几何体(如正方体、圆柱体等)的浮力计算。例如,浸没在液体中的正方体,其浮力等于液体对下表面的向上压力与上表面的向下压力之差。


2. 阿基米德原理公式(浮力的宏观解释)

阿基米德原理表明,浮力等于物体排开流体的重力:
F浮 = G排 = ρ液·g·V排
其中:

  • V排 是物体排开液体的体积
  • G排 是排开液体的重力

这一公式适用于所有情况(无论物体是否完全浸没或部分浸没),是浮力计算的普适公式。例如,漂浮的物体满足F浮 = G物,此时ρ物 < ρ液,且排开液体的体积与物体总体积之比等于密度比。


公式关系与适用场景

  • 压力差法侧重浮力的微观机制,适合分析制度物体的受力;
  • 阿基米德原理从宏观能量角度简化计算,适用于任意形状物体。
    两者的本质一致,例如对于浸没的制度物体,压力差公式可推导为阿基米德公式:
    Δh·S = V排 → F浮 = ρ液·g·V排 。

补充说明

  • 独特情况:若物体底部与容器紧密接触且无液体渗入(如平底容器中的正方体),则下表面无液体压力,浮力可能为零。
  • 实验验证:可通过弹簧测力计测量浮力(F浮 = G物 – F拉)。

如需进一步了解浮力与物体沉浮条件(如悬浮、沉底等),可参考阿基米德原理的具体应用场景。

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