浸在流体内的物体受到流体竖直向上托起的作用力叫作浮力。浮力大小与物体排开的液体(或气体)的多少密切相关。物体上下表面由于处于液体(或气体)的深度不同,受到液体(或气体)的压力也不等,下表面受到的向上的压力大于上表面受到的向下的压力,这两个压力之差形成了浮力。
浮力的计算基于阿基米德原理。根据该原理,浮力等于排开液体的重量,即F浮=G排=m排g=ρ液gV排。其中,F浮代表浮力,G排代表排开液体的重量,m排代表排开液体的质量,g代表重力加速度,ρ液代表液体的密度,V排代表排开液体的体积。
漂浮物体遵循露排比公式,即ρ物∶ρ液=V排∶V物。这意味着物体的密度与液体密度的比值等于排开液体的体积与物体总体积的比值。物体漂浮的前提是浮力等于物体的重量。
此外,还有其他计算浮力的方法,如示重差法(称重法):F浮=G-F拉,其中G表示物体在空气中的重力,F拉表示物体浸在液体中的拉力。压力差法计算浮力时,直接计算上下表面的压力差,即F浮=F向上-F向下。
总结起来,浮力的大小与物体排开液体的多少、液体的密度、物体的体积以及物体在液体中的位置紧密相关。理解这些关系对于分析和计算浮力是至关重要的。