阿基米德原理

阿基米德原理,第1张

阿基米德原理

阿基米德原理是流体静力学的一个重要原理,它指出,浸入静止流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,方向竖直向上并通过所排开流体的形心。因为这结论是阿基米德首先提出的,所以被称为阿基米德原理。结论对部分浸入液体中的物体同样是正确的。同一结论还可以推广到气体。

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,方向竖直向上并通过所排开流体的形心,即F浮=G液排=m液排g=gV排ρ液(V排表述物体排开液体的体积)。

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。

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。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。

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