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物体浮沉的三个问题
作者:王利峰    文章来源:石市高邑县北营中学(南校区)    点击数:    更新时间:2006-12-13


物体的浮沉综合了浮力、密度、压强、力与运动的关系,以及力的平衡等知识点。我们在学习过程中,应该弄清楚如下三个问题:

一、  物体的浮沉条件

浸没在液体或者气体中的物体,他们的浮沉情况决定于它们的重力G与所受到的浮力F之间的大小关系。因此,我们可以从两方面来讨论物体的浮沉条件。

从重力和浮力之间的关系看,物体浮沉的条件应该满足:

(1)G>F时,物体下沉;

(2)G=F时,物体悬浮;

(3)G<F时,物体上浮(最终漂浮);

从物体密度和液体密度的关系看,物体浮沉的条件应该满足:

(1)         ρ物>ρ液 ,物体下沉;

(2)         ρ物=ρ液 ,物体悬浮;

(3)         ρ物<ρ液 ,物体上浮(最终漂浮);

二、  浮沉条件在生活中的应用

物体浸没在液体或气体中时,如果它只受到重力和浮力,我们可以通过改变重力和浮力的大小关系而人为地控制物体的浮沉情况。也就是说我们可以单方面地改变重力等于、大于或者小于它所手到的浮力,从而控制物体的悬浮、下沉或者上浮;也可以单方面地控制物体浮力的大小使得浮力等于、大于或者小于它所受到的重力,从而控制物体的悬浮、下沉或者上浮。

在我们生活中,潜水艇就是通过水箱的排水、吸水改变自身的重力从而控制自身的沉浮的;钢铁、混凝土作成的轮船,是利用空心增大自身排开水的体积来增加浮力从而实现漂浮在水面上的;而科研、城市上空广告用的热气球,则是通过改变所充气体的密度从而改变自身的重力来实现沉浮的;轮船上两道高低不同、分别适用于海水和淡水的吃水线,就是考虑到相同的条件下轮船在海水和淡水中受到浮力不同的情况的。

三、  漂浮条件的应用

漂浮条件G=F常常被用来计算物体的密度,因为 ρ物gV物=ρ液gV排 ,                  因此只要我们知道液体的密度、物体的体积、排开液体的体积或者物体的体积与物体排开液体体积的比例关系,就可以计算出组成物体的物质的密度。

文章录入:ftang    责任编辑:ftang 
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