阿基米德原理的表述是:物体在液体中所受到的浮力等于它所排开的液体的重力。具体来说,F浮=G排,即物体在液体中所受浮力的大小等于它所排开的液体的质量,或者说等于它所排开的液体的重力。
以下是一些关于阿基米德原理的例题和解答:
1. 有一个边长为10cm的正方体,浸没在水中,其上表面与水面平行。已知正方体的密度为0.6 × 10³kg/m³,求它受到的浮力。
解:根据阿基米德原理,物体所受浮力等于它排开的液体所受的重力。这个正方体在水中排开的液体的体积为:V排 = 10³mm³ = 1 × 10⁻⁴m³
已知物体的密度为:ρ = 0.6 × 10³kg/m³ = 0.6 × 10³ × 10³kg/(m³ × 10⁴m²) = 6 × 10²kg/m³
根据密度公式,可求得物体质量为:m = ρV = 6 × 10²kg/m³ × 10cm³ × 6 × 10cm³ = 36g
物体受到的浮力为:F浮 = G排 = mg = (36g) × 9.8N/kg = 352.8N
2. 一个金属块挂在弹簧测力计下,示数为5N,将其一半浸没在水中时,示数为3N,求金属块密度。(g取10N/kg)
解:金属块的重力为:G = 5N
金属块受到的浮力为:F浮 = G - F’ = 5N - 3N = 2N
根据阿基米德原理,F浮 = G排 =ρ水gV排,可得金属块的体积为:V = V排 = F浮/ρ水g = (2N)/(1 × 10³kg/m³ × 10N/kg) = 2 × 10⁻⁴m³
金属块的密度为:ρ = m/V = m/F浮/ρ水g = m/(F浮/ρ水g) = (G - F’)/gρ水 = (5N - 3N)/(1 × 10N/kg × 1 × 10³kg/m³) = 3 × 10³kg/m³
以上就是关于阿基米德原理的例题和解答,希望对你有所帮助。
阿基米德原理f浮=g排可以表述为:物体在液体中所受浮力的大小,等于它排开的液体所受的重力。这可以应用于各种液体,如水、油和溶液。
例题:
问题:一个铁球在水中和在油中同时受到浮力吗?如果是,它们的大小会相同吗?
解答:
铁球在水中和在油中都会受到浮力。因为浮力是物体在液体中所受的向上的托力,而液体对物体有向上的压力。
对于同一个铁球,在水中和在油中所受浮力的大小可能会不同。这是因为水的密度比油的密度大,所以相同体积的水比油重,对铁球的浮力更大。
因此,浮力的大小取决于液体的密度和物体排开的液体的体积。物体排开的液体越多,受到的浮力就越大。这就是阿基米德原理的应用。
阿基米德原理是物理学中的一个基本原理,它描述了物体在液体中所受到的浮力。这个原理可以表述为:物体在液体中所受到的浮力等于它所排开的液体的重力。这个原理在许多科学和工程领域都有应用,包括流体动力学、海洋学、医学成像等等。
阿基米德原理的一个重要推论是F浮=ρ液gV排,其中ρ液是液体的密度,g是重力加速度,V排是物体排开的液体的体积。这个公式可以用来计算物体在液体中所受的浮力。
在中学阶段,我们常常会遇到一些关于阿基米德原理的问题,例如:
1. 一个金属球在某种液体中悬浮,已知该液体的密度为ρ,金属球的密度为ρ球。请问金属球的质量是多少?
解:根据阿基米德原理,金属球所受的浮力等于它排开的液体的重力。由于金属球悬浮,所以浮力等于金属球的重力。因此,金属球的质量为:
m球 = ρ球V球 = ρ球(4/3πr球3)
其中V球是金属球的体积,r球是金属球的半径。
2. 一个木块在水中漂浮,已知水的密度为ρ水,木块的密度为ρ木。请问木块露出水面的部分的体积占总体积的比例是多少?
解:根据阿基米德原理,木块所受的浮力等于它排开的液体的重力。由于木块漂浮在水面上,所以浮力等于木块的重力。因此,木块露出水面的部分的体积占总体积的比例为:
(ρ木 - ρ水)V / ρ木V = (ρ水 - ρ木)V / ρ木V
其中V是木块的总体积。
以上这些问题只是阿基米德原理在各种情况下的应用示例,实际上阿基米德原理在许多复杂的问题中也有应用。在学习和解决这些问题时,我们需要理解阿基米德原理的基本概念和公式,同时还需要掌握一些基本的数学和物理知识。
