浮力
浮力是流体对浸入其中的物体施加的向上作用力。它解释了为什么有些物体会上浮而另一些会下沉。
阿基米德原理
阿基米德原理指出，浮力大小等于排开液体的重力。物体排开的流体越多，向上的浮力就越大。
上浮与下沉
如果物体在完全没入前，浮力就能平衡其重力，它就会漂浮。若物体的平均密度大于流体密度，它就会下沉，因为最大浮力仍不足以支撑它。
在模拟中探索浮力
使用模拟比较不同质量、体积和流体密度的物体。观察实时读数，了解排开体积和浮力如何决定平衡状态。
阿基米德原理
当一个物体浸入流体中时，它会把一部分流体挤开——这叫做排开。被排开的流体会以一个向上的力反推物体，这个力的大小等于被排开流体的重量。如果这个向上的推力能够等于物体自身的重量，物体就会浮起来；如果物体太重，超过了它所能排开的流体的重量，它就会下沉。
F_b = ρ · V · g
- ρ — 流体密度 (kg/m³): 流体单位体积的质量
- V — 排开体积 (m³): 物体排开的流体的体积
- g — 重力加速度 (m/s²): 使一切物体向下坠落的重力加速度
一个物块排开了0.002立方米的水。水的密度为每立方米1000千克。水对物块产生的浮力是多少？
- ρ = 1000 kg/m³
- V = 0.002 m³
- g = 9.8 m/s²
- F_b = ρ · V · g
- F_b = 1000 kg/m³ · 0.002 m³ · 9.8 m/s²
F_b = 19.6 N