第三節:物體的浮沉條件:
1.1浸沒在水或其他液體中的物體隻受重力 G和浮力F浮時,其浮沉的狀況取決于物體受到的重力和浮力的大小關系。
一般,物體的浮沉應滿足以下條件:
當G>F浮時,物體下沉;
當G<F浮時,物體上浮;
當 G=F浮時,物體處于漂浮或懸浮狀态。
如下圖所示:
1.2對于質量分布均勻的實心物體,也可以從密度的大小關系上來判定物體的浮沉條件:
當 ρ物>ρ液時,物體下沉;
當ρ物<ρ液時,物體上浮;
當ρ物=ρ液 時,物體懸浮。
1.3上浮和下沉——都是動态過程。
1.3.1當浮力大于重力(G<F、)時,物體在水中上浮,在上浮過程中,其受力情況是不變的,但當物體部分露出水面後,其所受浮力随其露出水面部分體積的增加而減小,直至浮力與重力平衡,物體漂浮在水面上。
1.3.2當浮力小于重力(G>F浮)時,物體将下沉,在水中下沉過程中物體受力情況也不變,直到物體與容器底部接觸,此時物體受到浮力與容器底部對物體托力之和眼物體重力平衡。
1.4漂浮的定義和條件:物體浮在液面上叫做漂浮,物體的漂浮條件是 F浮=G.
1.5飄浮和懸浮的區别:飄浮與懸浮都屬于物體的平衡狀态,都滿足 F浮=G,但漂浮是物體的部分體積浸入水中,而懸浮是物體的全部體積浸沒于水中。
1.6使物體上浮或下沉的方法:
1.6.1物體浸沒在水中或其他液體中時,如果隻受到重力和浮力的作用,可以利用改變浮力或重力的大小來控制物體的浮沉。例如:
①用鋼闆焊接成的巨型輪船,是通過改變自身的體積而改變受到的浮力;
②潛水艇是利用改變物體自身的重力來控制物體浮沉的。
1.6.2可以通過增大液體的密度,來增大浸沒在液體中物體受到的浮力使它浮在液面。
1.7漂浮體和懸浮體:
1.7.1漂浮在液面上的物體叫漂浮體,
①它有一部分體積露出液面,因此
V排<V物,漂浮體受到的浮力和重力相等,F浮=G;
②同一物體漂浮在不同的液面上,所受
的浮力都相等。
1.7.2懸浮在液體中的物體叫懸浮體,
①它沒入在液體中,V排=V物;
②懸浮體無論在液體任何一個位置,它受到的浮力與重力都相等F浮=G,且物體的平均密度和液體的密度也相等。


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