阿基米德原理自述

1、阿基米德原理是什么

1、1定义

浸入静止流体(气体或液体)中的物体受到一个浮力，其大小等于该物体所排开的流体重量，方向垂直向上并通过所排开流体的形心。

1、2公式

1、公式

F浮=G排=ρ涂·g·V排

单位:F浮——N

ρ涂——千克/米3

g%%——牛顿/千克

V排——米3

2、推导阿基米德原理：

根据浮力产生原因，上下表而的压力差:

以边长为a的正方形铁块为例，沉没水中时水深h。上表面压强p1=ρg(h-a)， 压强等于液体密度乘以g乘以深度，水总的深度是h，下表面压强p2=ρgh 水中正方体高a，正方体上表面距离水面h-a

F浮=a^2 p2-a^2 p1 浮力等于下表面压力减去上表面压力，压力等于压强乘以受力面积

=a^2[ρgh-ρg(h-a)] 正方体底面积是边长的平方a^2

=a^2ρga

=a^3ρg

=Vρg

铁块体积就是排开水的体积。

1、3浮力的有关因素

浮力只与ρ液，V排有关

与ρ物(G物)，h深和V物无直接关系。

1、4阿基米德被发现的故事

历史阿基米德发现的浮力原理，奠定了流体静力学的基础。传说希伦王召见阿基米德，让他鉴定纯金王冠是否掺假。

他冥思苦想多日，在跨进澡盆洗澡时，从看见水面上升得到启示，作出了关于浮体问题的重大发现，并通过王冠排出的水量解决了国王的疑问。

在著名的《论浮体》一书中，他按照各种固体的形状和比重的变化来确定其浮于水中的位置，并且详细阐述和总结了后来闻名于世的阿基米德原理：放在液体中的物体受到向上的浮力，其大小等于物体所排开的液体重量。从此使人们对物体的沉浮有了科学的认识。

2、阿基米德原理的适用范围

2、1适用范围

适用于液体和气体。阿基米德原理适用于全部或部分浸入静止流体的物体，要求物体下表面必须与流体接触。

如果物体的下表面并未全部同流体接触，例如，被水浸没的桥墩、插入海底的沉船、打入湖底的桩子等，在这类情况下，此时水的作用力并不等于原理中所规定的力。

如果水相对于物体有明显的流动，此原理也不适用。鱼在水中游动，由于周围的水受到扰动，用阿基米德原理算出的力只是部分值。这些情形要考虑流体动力学的效应。水翼船受到远大于浮力的举力就是动力学效应，所循规律与静力学有所不同。

2、2应用实例

1、气球

阿基米德原理可用于解释气球的上升机理：充满轻气体的气球的自重小于它所排开的空气的重量(浮力)。

2、液体比重计

对部分浸入液体的比重计，它所受到的浮力：F=W=γV 。式中W为比重计的重量，V为浸入液体的体积γ为液体的比重。若已知W和V，可确定比重γ。

3、排水量

Vmax=m船/ρ水由ρ=1，得 Vmax=m船/1简写: V=m即体积常数等于质量常数，合称排水量。

4、积云对流

阿基米德静浮力可使积云对流得以发展，在稳定层结大气中可以产生重力内波。

浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力，这就是著名的阿基米德原理.阿基米德原理公式表示如下：F浮 =G排=ρ液 gV排 浮力大小只与ρ液、V排有关浮力的大小只与液体的密度、排开液体的体积有关，而与物体浸入液体的深度没有关系.阿基米德原理不仅适用于所有液体，而且也广泛地适用在一切气体中..对于浸入液体的物体，只要知道ρ液、V排，我们就能求出浮力，阿基米德原理是计算浮力最普遍适用的规律． 物体排开的液体的体积V排是指物体浸在液体中的那部分体积，它与物体的体积 V物是不同的.当一个物体完全浸没在液体中时，V排=V物，物体部分浸入液体中时，V排＜V物，在具体问题中，应该具体地区分它们，不能混淆.根据F浮=ρ液 gV排可知，浮力的大小只与液体的密度、排开液体的体积有关，而与物体浸入液体的深度没有关系.阿基米德原理不仅适用于所有液体，而且也广泛地适用在一切气体中.