1.计算浮力大小的五种方法:
1.1称重法:F法=G-F',适用于有弹簧测力计的两次读数的情况:
⑴G是物体的重力,
⑵F'是物体浸在波体中时弹簧测力计的示数。
例:在弹簧测力计下悬挂一物体,在空气中称示数为5.6N,把物体浸没在水中称示数为3.6N,则这个物体受到的浮力为5.6N-3.6N=2N。
1.2压力差法:F浮=F向上-F向下,适用于
F向上、F向下或P向上、P向下、上下底面积已知的情况。
例:浸没在液体中的物体,它的上表面受到的压力为10N,下表面受到的压力为20N,则这个物体所受浮力为20N一10N=10N。
1.3排液法:F浮=G排=m排g,适用于已知物体排开液体的质量或重力的情况,尤其是关于轮船的排水量问题。
例:把一个小球放入盛满水的溢水杯中,小球浸没在杯底,从杯中溢出100g的水,则小球所受浮力为多少?(g=10N/㎏)
解:F浮=m水排×g=0.1kg×10N/㎏
=IN。
例:一艘排水量在3000t的轮船在水中航行,满载时所受浮力为多少牛?(g=10N/Kg)
解:F浮=G排=m排xg
=3000x10³㎏×10N/㎏=3×10ⁿN(n=7)
1.4公式法:F浮=ρ液V排g,适用于己知ρ液和V排的情况。
例:体积的100cm³的木块,它的一半浸入水中时,受到的浮力为多少,它浸没在酒精中受到的浮力为多少?(g=10N/kg)
解析:⑴木块在水中受到的浮力:
F浮=ρ水gV排
=1.0 ×10³kg/m³× 10 N/kg×50×
10ⁿm³(n= -6)
=0.5N。
⑵木块浸没在酒精中时受到的浮力为:
F浮=ρ酒精xgxV排
=0.8×10³kg/m³×10N/kg ×100×10ⁿm³(n=-6)
=0.8N。
1.5平衡法:F浮=G物(G物为物体的重力)。当物体呈漂浮或悬浮状态时适用。
例:重力为5N的木块漂浮在水面上,则它受到的浮力也为5N。
2利用浮力求密度和体积
2.1若物体在液体中漂浮,则可由公式
F浮=G物=ρ液gⅤ排=ρ物gⅤ物,则可求出物体的密度ρ物=F浮/gⅤ物;
2.2若物体浸没在液体中,则可由公式F浮=ρ液gV排=ρ液gV物,求出物体的体积
V物=F浮/ρ液g;
2.3由公式F浮=ρ液gV排,可得
V排=F浮/ρ液g,
ρ液=F浮/gV排。