- 阿基米德原理推导公式过程
阿基米德原理推导公式过程如下:
浮力的大小等于物体排开的液体的重力,即F浮=G排。这个公式可以通过实验推导出来。具体的步骤如下:
1. 实验前先测出物体的重力G物。
2. 往容器中倒入适量的水,将物体完全浸没在水中,记下水面上升的刻度h。
3. 取出物体,向水中加一定量的砝码,使水面再次到达刚才的位置h。
4. 此时,物体受到的浮力F浮等于加了砝码后水的重力G水,即F浮=G排=G水=m水g=ρ液Vg=ρ液hShg。
5. 由此得出F浮=ρ液Vg,其中V是物体浸没在水中部分的体积,即V=Sh。
所以阿基米德原理的公式为F浮=ρ液Vg,其中V是物体排开的液体体积,g是一个常数,ρ液是液体密度。这个公式可以用来计算物体在液体中受到的浮力大小。
相关例题:
假设有一个长方体形状的容器,长为a,宽为b,高为h。容器中装满了水,水的体积为V。现在将一个长、宽、高分别为c、d、e的物体放入容器中,物体浸没在水中。
根据阿基米德原理,物体受到的浮力等于排开的水的重量,即F =ρgV,其中ρ是水的密度,g是重力加速度,V是物体排开的水的体积。
现在我们来推导这个公式。首先,物体排开的水的体积等于容器的体积减去物体的体积,即V排 = V - V物。由于物体是浸没在水中,所以它的体积等于排开的水的体积,即V物 = V排。因此,V排 = V - V物 = (abh) - (cde) = (ab-ce)h。
接下来,我们需要将浮力F与排开的水的体积V排联系起来。由于浮力等于重力,即F = mg,其中m是水的质量,我们可以得出m = F/g。由于水的密度ρ已知,我们可以通过将质量和水的密度相除来得到水的体积V。因此,m/ρ = V。
将上述两个公式联立起来,我们得到F = mg = ρgV排 = ρ(ab-ce)hg = ρVg。因此,我们得出F = ρVg,其中V是物体排开的水的体积。
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