物体浸入液体深度越深浮力越大 那为什么漂浮和悬浮浮力相等
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发布时间：2023-07-22 06:47
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时间：2023-09-13 20:57
一、物体浸入液体深度越深浮力越大
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1、浮力：物体在流体（包括液体和气体）中，要受到向上的浮力作用。根据阿基米德的浮力原理，浮力的定义式为F浮=G排(即物体浮力等于物体下沉时排开液体的重力)，计算可用它推导出公式F浮=ρ液gV排（ρ液：液体密度，单位千克/立方米；g：重力与质量的比值g=9.8N/kg在粗略计算时，g可以取10N/kg，单位牛顿；V排：排开液体的体积，单位立方米）。
2、浮力与浸入深度的关系
（1）浸没之前：由阿基米德定律可知，浮力大小与液体的密度ρ液和物体排开液体的体积有关，物体浸入液体以后，随着深度增加，它所排开液体的体积就越大，所受到的浮力就越大。
（2）浸没以后：当物体完全浸没在液体中以后，由于所排开的体积等于物体的体积，此时随着浸入深度的增加，所排开的液体体积保持不变，浮力不再增加了。
二、为什么漂浮和悬浮浮力相等？
从阿基米德原理入手，我们可以推导出物体的沉浮条件。
1、当物体悬浮（物体浸没于液体中）时，物体受力平衡，即物体受到向下的重力与向上的浮力相互平衡（大小相等、方向相反、作用在同一直线上），具体分析此时受力情况：F是浮力，G是物体的重力，m液、m物分别是排开水质量和物体质量，V液、ρ物、V液、V物以此类推。
根据阿基米德原理得F=G排=m液Vg=V液ρ液g：
根据两力平衡条件得F浮=G物，即有：V液ρ液g=V物ρ物g（同一物体有V液=V物）
可得：ρ物=ρ液
因此物体悬浮时两者密度相等。
2、当物体漂浮（物体的一部分浸入液体中）时，物体仍然受力平衡，但是注意到浸入水的体积比物体本身的体积小。有（Vi是物体浸入水中的体积（就是排开水的体积），V是物体本身的体积，ρ1、ρ2和上面的相同，mi是排开水的质量）：
接着得到（根据阿基米德原理得F=G排=mig）：
因此物体漂浮时液体密度比物体密度大。而其他情况下的都可以用类似的方法推出条件。
