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阿基米德原理的适用范围是和相关例题

2025-11-22 14:00:00课外拾零265

阿基米德原理适用于研究所有受到浮力影响的物体,其范围包括:OEr物理好资源网(原物理ok网)

1. 气体:它同样适用于气体内部的浮力问题,如气球在空气和气球所携带的液体中的行为。OEr物理好资源网(原物理ok网)

2. 液体和固体:无论液体或固体的密度如何,浮力原理都适用。只要物体完全浸没在液体中,就会受到浮力作用。OEr物理好资源网(原物理ok网)

以下是一个关于阿基米德原理的例题:OEr物理好资源网(原物理ok网)

例题:一个边长为10cm的正方体,质量为2kg,浸没在水中,受到的浮力是多大?OEr物理好资源网(原物理ok网)

根据阿基米德原理,F 浮 = ρ 液gV 排,在这个问题中,V 排就是正方体的体积,即 V = a^3 = (10cm)^3 = 1000cm^3。又因为物体是浸没的,所以 V 排 = V 物。ρ 液取水的密度,所以F 浮 = m g = 2kg x 9.8N/kg = 19.6N。OEr物理好资源网(原物理ok网)

因此,这个物体在水中会受到19.6N的浮力。OEr物理好资源网(原物理ok网)

阿基米德原理适用于研究液体和气体中的浮力问题。当物体在液体中时,受到的浮力大小等于它排开的液体所受的重力。例如,一个装满水的容器中有一个物体,当物体下沉时,它会受到水的浮力,因为水受到的重力会因为物体的下沉而减小。反之,如果物体漂浮或悬浮在液体中,它受到的浮力等于它的重力。OEr物理好资源网(原物理ok网)

以下是一个阿基米德原理的应用例题:OEr物理好资源网(原物理ok网)

有一个边长为10cm的正方体,密度为2g/cm³,放在一个底面积为200cm²的圆柱形容器中。开始时,容器内装有适量水。当正方体静止在容器中时,求:OEr物理好资源网(原物理ok网)

1. 正方体受到的浮力;OEr物理好资源网(原物理ok网)

2. 正方体排开水的体积;OEr物理好资源网(原物理ok网)

3. 容器对桌面的压强增加了多少?OEr物理好资源网(原物理ok网)

解:OEr物理好资源网(原物理ok网)

1. 根据阿基米德原理,正方体受到的浮力为F = G - F_{液} = mg - p_{液}gV_{排} = ρVg = 2 × 10^{3} × 1 × 10^{- 3} × 10N = 20N;OEr物理好资源网(原物理ok网)

2. 正方体排开水的体积V_{排} = \frac{F}{\rho g} = \frac{20N}{1 × 10^{3}kg/m^{3} × 10N/kg} = 2 × 10^{- 3}m^{3};OEr物理好资源网(原物理ok网)

3. 正方体对容器底的压力为F_{压} = G - F_{浮} = mg - F_{浮} = \rho Vg - F_{浮} = (2 × 10^{3}kg/m^{3}) × (1 × 10^{- 3}m^{3}) × 10N - 20N = - 10N,所以容器对桌面的压强增加了Δp = \frac{F_{压}}{S} = \frac{- 10N}{200 × 10^{- 4}m^{2}} = - 5 × 10^{3}Pa。OEr物理好资源网(原物理ok网)

答案:正方体受到的浮力为20N;正方体排开水的体积为2 × 10^{- 3}m^{3};容器对桌面的压强增加了-5 × 10^{3}Pa。OEr物理好资源网(原物理ok网)

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。这个原理适用于所有受到液体或气体浮力的物体,包括固体在液体中的漂浮和下沉,以及气体中的物体受到的浮力。OEr物理好资源网(原物理ok网)

适用范围:OEr物理好资源网(原物理ok网)

1. 任何受到液体或气体浮力的物体。OEr物理好资源网(原物理ok网)

2. 液体包括水、油、盐水等常见液体,也包括更复杂的混合物和溶液。OEr物理好资源网(原物理ok网)

3. 气体包括空气和其他气体,也包括大气压力下的物体。OEr物理好资源网(原物理ok网)

相关例题和常见问题:OEr物理好资源网(原物理ok网)

例题:一个铁球在水中下沉,求它受到的浮力。OEr物理好资源网(原物理ok网)

解答:根据阿基米德原理,物体在液体中所受的浮力等于它排开的液体所受的重力。因此,这个铁球受到的浮力等于它排开的水受到的重力。已知铁球的体积和水的密度,可以计算出铁球排开的水的体积和重量,从而求得它受到的浮力。OEr物理好资源网(原物理ok网)

常见问题:一个物体在气体中受到浮力,是否也适用阿基米德原理?OEr物理好资源网(原物理ok网)

解答:是的,阿基米德原理同样适用于气体。当物体在气体中时,它同样会受到浮力,这是因为气体分子对物体的相互作用力产生的。虽然气体分子之间的相互作用力比液体分子要弱得多,但是阿基米德原理仍然适用。OEr物理好资源网(原物理ok网)

其他常见问题:一个物体在密度大于或小于水的液体中漂浮或下沉,是否也适用阿基米德原理?OEr物理好资源网(原物理ok网)

解答:是的,无论物体在何种液体中漂浮或下沉,只要它受到浮力,就适用阿基米德原理。浮力的大小只与物体排开的液体体积和液体的密度有关,而与物体的密度无关。OEr物理好资源网(原物理ok网)

总之,阿基米德原理是一个适用于所有受到液体或气体浮力的物体的基本原理,包括固体在液体中的漂浮和下沉,以及气体中的物体受到的浮力。OEr物理好资源网(原物理ok网)