浮力定律（流體靜力學原理）

浮力定律（流體靜力學原理）

浮力定律 （流體靜力學原理） 次瀏覽 | 2022.04.28 15:26:03 更新 來源 ：互聯網 精選百科 本文由作者推薦 浮力定律流體靜力學原理

浮力定律，是流體靜力學的一個重要原理，它指出，浸入靜止流體中的物體受到一個浮力，其大小等于該物體所排開的流體重量，方向垂直向上并通過所排開流體的形心。這結論是阿基米德首先提出的，故稱阿基米德原理。結論對部分浸入液體中的物體同樣是正確的。同一結論還可以推廣到氣體。

中文名

浮力定律

英文名

Archimedes principle

別名

阿基米德原理

提出者

阿基米德

應用學科

流體靜力學

適用領域

靜止液體、氣體等

適用范圍

經典牛頓力學

表達式

F＝γV

定義

阿基米德定律（即浮力定律）指出:浸在液體里的物體，受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開液體的重量。[1]

歷史浮力定律漫畫

相傳敘拉古赫農王讓工匠替他做了一頂純金的王冠。做好之后，國王想要檢驗這頂王冠是不是真的純金，這個問題難倒了國王和諸位大臣。經一大臣建議，國王請來阿基米德來檢驗皇冠。

最初阿基米德也不知道應該如何檢驗。直到有一天，他在家洗澡，當他坐進澡盆里時，看到水往外溢，突然想到可以用測定固體在水中排水量的辦法，來確定金冠的體積。他興奮地跳出澡盆，連衣服都顧不得穿上就跑了出去，大聲喊著“尤里卡！尤里卡！”(epnka，意思是“找到了”。)

他經過了進一步的實驗以后，便來到了王宮，他將王冠和同等重量的純金放在盛滿水的兩個盆里，結果發現放王冠的盆里溢出來的水比另一盆多。這就說明王冠的體積比相同重量的純金的體積大，密度不相同，所以證明了王冠里摻進了其他金屬。

這次試驗的意義遠遠大過查出金匠欺騙國王，阿基米德從中發現了浮力定律(阿基米德原理)：物體在液體中所獲得的浮力，等于它所排出液體的重量。(即廣為人知的排水法)

適用范圍

阿基米德原理適用于全部或部分浸入靜止流體的物體，要求物體下表面必須與流體接觸。

如果物體的下表面并未全部同流體接觸，例如，被水浸沒的橋墩、插入海底的沉船、打入湖底的樁子等，在這類情況下，此時水的作用力并不等于原理中所規定的力。

如果水相對于物體有明顯的流動，此原理也不適用（見伯努利方程）。魚在水中游動，由于周圍的水受到擾動，用阿基米德原理算出的力只是部分值。這些情形要考慮流體動力學的效應。水翼船受到遠大于浮力的舉力就是動力學效應，所循規律與靜力學有所不同。

應用實例

氣球

阿基米德原理可用于解釋氣球的上升機理：充滿輕氣體的氣球的自重小于它所排開的空氣的重量（浮力）。

液體比重計

對部分浸入液體的比重計，它所受到的浮力：F=W=γV。

式中W為比重計的重量，V為浸入液體的體積；γ為液體的比重。若已知W和V，可確定比重γ

排水量

Vmax=m船/ρ水

由ρ=1,得Vmax=m船/1

簡寫:V=m

即體積常數等于質量常數。合稱排水量。

積云對流

阿基米德靜浮力可使積云對流得以發展，在穩定層結大氣中可以產生重力內波。

參考資料