浮力指物体在流体(包括液体和气体)中,上下表面所受的压力差。公元前245年,阿基米德发现了浮力原理。浮力的定义式为F向上-F向下,计算公式可以写为ρ液gV排。 概念
浸在液体或气体里的物体受到液体或气体向上托的力叫做浮力。 简单解释
浮力的方向竖直向上。浮力产生的原因:浸在液体或气体里的物体受到的上、下表面压力差。
浮力:浸在液体(或气体)里的物体受到液体(或气体)向上托的力。 浮心定义
浮力的作用点称为浮心。浮心显然与所排开液体体积的形心重合 沉浮条件
上浮F浮>G物 ρ物<ρ液 漂浮F浮=G物 ρ物<ρ液
悬浮(全部浸于水中) F浮=G物 ρ物=ρ液 下沉F浮 ρ物指的是物体浸在水中部分的平均密度 产生原因 浸在液体中的物体,当它所受的浮力大于重力时,物体上浮;当它所受的浮力小于所受的重力时,物体下沉;当它所受的浮力与所受的重力相等时,物体悬浮在液体中,或漂浮在液体表面上。 浮力的产生原因是因为物体下表面受到向上的压力大于物体上表面受到的向下的压力。 例如,右图:两个气球,分别代表空气和水。当任何一方侵入另一方,另一方的体积就会发生变化,就会产生一个向上的浮力。 重力 基本概念 能使物体获得重量的各力(包括实际力和虚拟力)共同作用,叫做重力。万有引力(不仅是地球的)是使物体获得重量的基本的力。然而物体的加速运动影响物体获得的重量,如在地面上,物体随地球自转的向心加速度,就影响了地球的万有引力使物体获得重量的作用效果,使得物体的重量小于地球的万有引力。在其他星球上有同样的问题。因此,在非惯性系下让惯性力参与重力的计算,其结果体现了物体的加速度在这里的影响。有时加速度的影响远大于万有引力,下面有详细论述。只有万有引力与惯性力可以使物体获得重量,重力是物体所受万有引力与惯性力的合力。力的合成得来的“合力”本身就是虚拟的力。重力这个虚拟力与万有引力、弹力、摩擦力这些实际力在属性方面有本质的区别。重力的作用效果能使物体获得“重量”,并因此得名,所以重力属于俗称效果力的范畴。重力是矢量,这个矢量的模就是重量。当物体的重量等于零的时候,也就是重力矢量的模变成零的时候,重力这个矢量就不存在了,这一点很重要。重力的方向向下且总是垂直于相对参照系静止的水平面,或说总是平行于相对参照系静止的铅垂线。 近似应用 在地面附近的范围内,重力的研究和应用采用了近似的方法。近似方法采用的重力定义是:地面附近一切物体都受到地球的吸引,由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。近似的方法认为,在地面附近的范围内,同一物体在各处受的万有引力相同,空间各点随地球自转的向心加速度相同,甚至忽略地球的自转。这样重力就近似为恒力。在这样的前提下,重力加速度恒等于g ,g=9.8N/kg(计算时,常取10N/kg)。物体所受的重力跟它的质量成正比。重力和质量的比值等于g。在近似研究中,重力的大小可以由牛顿第二定律来计算,这时重力可以写成:G=mg 。其中,G表示重力,单位用牛顿(N)来表示,m表示质量,单位用千克(kg)。重力的方向垂直于静止的水平面。重力的作用点在物体的重心上。用近似的方法,在地面附近可以顺利地进行有重力参与的动力学问题的研究,尤其是对抛体运动的研究。为了顺从难度的要求,在中学阶段近似的方法是研究和应 一 重力定义的众多版本 重力是力学中最重要、最基本的概念之一。但是,国内外各种课本及参考书对重力概念的定义不尽一致,基本上是以下5类。 1.“重力就是指地球对物体的吸引力。” 2.“地球对地球表面附近物体的引力称重力。” 3.“质点以线悬挂并相对于地球静止时,质点所受重力的方向沿悬线且竖直向下, 其大小在数值上等于质点对悬线的拉力”。“实际上,重力就是悬线对质点拉力的平衡力”。“物体在地球表面附近自由下落时,有一竖直方向的加速度g,产生此加速度的力称为重力”。 4.相对地面静止的放置在支撑物上的物体,所受重力是地球对物体的万有引力的不能产生加速度的那个分力,能产生加速度的作用效果全部分给另一个分力,即物体随地球自转所需要的向心力。 5.“地面附近一切物体都受到地球的吸引,由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力 摩擦力 摩擦力是两个表面接触的物体相互运动时互相施加的一种物理力。广义地物体在液体和气体中运动时也受到摩擦力。作为借喻摩擦力这个词在日常生活中也经常被用来描述阻碍进展的力量。 概述 摩擦力图示 摩擦力与相互摩擦的物体有关,因此物理学中对摩擦力所做出的描述不一般化,也不像对其它的力那么精确。事实上,只有在忽略摩擦力的情况下人们才能引出力学中的基本定律。虽然如此摩擦力是世界上的一个事实。没有摩擦力的话鞋带无法系紧,螺丝钉和钉子无法固定物体。 摩擦力内最大的区分是静摩擦力与其它摩擦力之间的区别。有人认为静摩擦力实际上不应该算作摩擦力。其它的摩擦力都与耗散有关:它使得相互摩擦的物体的相对速度降低,并将机械能转化为热能。 固体表面之间的摩擦力分滑动摩擦、滚动摩擦、滚压摩擦和转动摩擦。在工程技术中人们使用润滑剂来降低摩擦。假如相互摩擦的两个表面被一层液体隔离,那么它们之间可以产生液体摩擦,假如液体的隔离不彻底的话,那么也可能产生混合摩擦。气垫导轨是利用气体摩擦来工作的。润滑剂和气垫导轨的工作原理都是利用“用液体或气体(即流体)摩擦来代替固体摩擦”来工作的。 假如润滑剂、液体或气体沿一个固体表面流动,其流速会受摩擦力的影响而降低。固体表面的构造对这个摩擦力的影响比较小,最主要的是流体的横截面面积。其原因是不仅在流体与固体的交面有摩擦力,流体内部不同的层之间也有内部摩擦,流体离固体表面的距离不同,其流速也不同。 一个相对于一个流体运动的物体受到阻力。这个阻力与它的运动方向相反。在层流的情况下这个阻力与它的速度成比例,在紊流中这个阻力与它的速度的平方成比例。有时一个物体同时受到阻力和摩擦力,比如一辆汽车在运动时既受到空气的阻力也受到其轮胎的滚动摩擦。 编辑本段简介 定义 两个互相接触的物体有弹力,当它们要发生或有趋势发生相对运动时,就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫做摩擦力。 摩擦力必须要具备的条件 第一:物体间相互接触; 第二:物体间有相互挤压作用产生弹性形变(即有弹力); 第三:物体接触面粗糙; 第四:物体间有相对运动趋势或相对运动; 2.摩擦分类 (1)滑动摩擦:一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦,此时摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。 影响滑动摩擦力大小的因素:压力的大小和接触面的粗糙程度。在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;在压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。 (2)滚动摩擦:一个物体对在它表面上滚动的物体产生的摩擦,滚动摩擦比滑动摩擦小得多。 (3)静摩擦:一个物体相对于另一个物体来说,有相对运动趋势,但没有相对运动时产生的摩擦,它随外力的变化而变化,当静摩擦力增大到最大静摩擦时,物体就会运动起来。 3.增大有益摩擦的方法:增大接触面粗糙程度或增大压力。 4.减小有害摩擦的方法是: (1)用滚动代替滑动;(因为滚动摩擦远小于滑动摩擦) (2)使接触面分离【①加润滑油。②在物体接触面形成一层气垫③磁悬浮】 (3)减小压力 (4)减小物体接触面粗糙程度 归纳为: (1)“有利”摩擦: 增大摩擦的方法:增加接触面的粗糙程度;增大压力;使滚动变为滑动。 (2)“有害”摩擦: 减小摩擦的方法:减少粗糙面的粗糙程度;减小压力;变滑动为滚动;使物体接触面稍稍分离。 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容