阿基米德原理推导式3及其相关例题如下:
推导式3:F = Gρ液g(h1 - h2)
例题:一个边长为0.1m,质量为0.5kg的立方体,放在面积为0.5m^2的水平桌面上,物体的高为0.05m,如果水的密度为1.0 × 10^3kg/m^3,物体上表面与水平面平行,求物体对桌面的压力和压强。
解析:
1. 确定压力和受力面积:立方体的体积为0.001m^3,上表面面积为0.05m^2,水平桌面的面积为0.5m^2。
2. 根据阿基米德原理推导式3,F = Gρ液g(h1 - h2)可求出压力,其中G为物体的重力。
3. 根据压强公式p = F/S求出压强。
答案:压力F = G = mg = 5N,受力面积为S = 0.5m^2 - 物体下表面与桌面的接触面积 = 0.4m^2,所以压强p = F/S = 5/0.4 = 12.5Pa。
通过这个例题,我们可以看到阿基米德原理推导式3在解决浮力问题中的应用。
阿基米德原理推导式3:F = G(浮力) =ρ液gV排,即浮力等于液体密度乘以排开液体的体积乘以重力加速度。相关例题:有一块体积为100立方厘米的木块漂浮在水面上,求木块受到的浮力。根据阿基米德原理推导式,木块受到的浮力等于其排开水的重力,即F = G = mg =ρVg = 1 × 10^3kg/m^3 × 10^-6m^3 × 9.8N/kg = 0.98N。因此,木块受到的浮力为0.98N。
阿基米德原理推导式3可以表示为F = G(排) - f,其中F表示浮力,G(排)表示物体在液体中所排开的重力,f表示物体受到的阻力。这个推导式说明了浮力的大小与物体在液体中所排开的重力有关,同时也考虑了物体受到的阻力。
相关例题常见问题包括:
1. 物体在液体中所受到的浮力与其密度有关吗?
答:浮力的大小与物体的密度无关,只与液体的密度和物体排开液体的体积有关。
2. 物体在液体中悬浮或漂浮时,浮力等于重力,那么下沉的物体受到的浮力是否也等于重力呢?
答:下沉的物体在液体中所受到的浮力并不等于重力,而是小于重力。因为物体在液体中下沉时,会受到液体的阻力,这个阻力也会影响浮力的大小。
3. 两个形状不同的物体放在同一种液体中,它们所受到的浮力相同吗?
答:浮力的大小与物体的形状、大小、密度等无关,只与液体的密度和物体排开液体的体积有关。因此,两个形状不同的物体放在同一种液体中,只要它们排开液体的体积相同,所受到的浮力就相同。
以上问题都是基于阿基米德原理推导式3进行解答的。学习者可以通过解答这些问题,加深对阿基米德原理及其应用的理解。
