浮力
漂浮于流体表面或浸没于流体之中的物体,受到各方向流体静压力的向上合力。其大小等于被物体排开流体的重力。例如石块的重力大于其同体积水的重量,则下沉到水底。木料或船体的重力等于其浸入水中部分所排开的水重,所以浮于水面。气球的重量比它同体积空气的重力小,即浮力大于重力,所以会上升。这种浸在水中或空气中,受到水或空气将物体向上托的力叫“浮力”。例如,从井里提一桶水,在未离开水面之前比离开水面之后要轻些,这是因为桶受到水的浮力。不仅是水,例如酒精、煤油或水银等所有的液体,对浸在它里面的物体都有浮力。
产生浮力的原因,可用浸没在液体内的正立方体的物体来分析。该物体系全浸之物体,受到四面八方液体的压力,而且是随深度的增加而增大的。所以这个正立方体的前后、左右、上下六个面都受到液体的压力。因为作用在左右两个侧面上的力由于两侧面相对应,而且面积大小相等,又处于液体中相同的深度,所以两侧面上受到的压力大小相等,方向相反,两力彼此平衡。同理,作用在前后两个侧面上的压力也彼此平衡。但是上下两个面因为在液体中的深度不相同,所以受到的压强也不相等。上面的压强小,下面受到的压强大,下面受到向上的压力大于上面受到的向下的压力。液体对物体这个压力差,就是液体对物体的浮力。这个力等于被物体所排开的液体的重量。当一个浮体的顶部界面接触不到液体时,则只有作用在底部界面向上的压力才会产生浮力。至于一个位于容器底面上的物体,并和容器底面密切接触,那它就只能受到向下作用于物体表面的液体压力下,所以这个物体不受浮力作用,这种现象并不多,因为只要其间有一层很薄的液膜,就能传递压强,底面就有向上的压力,物体上下表面有了压力差,物体就会受到浮力。
浮力定律是由阿基米德发现的。
阿基米德是古希腊杰出的数学和力学奠基人,自幼聪颖好学,是一位善于观察思考并重理论与实践相结合的科学家。他对待科学研究的态度是勇于革新、勇于创造而又严肃认真,曾在几何学、静力学以及机械的民明创造方面都取得了巨大的成就。不幸的是在公元前212年,叙拉古被罗马军队占领,正在沙地上画着几何图形思考问题的阿基米德被闯进来的无知的罗马士兵杀死,终年75岁。
关于浮力的发现还流传着一个有趣的故事。相传叙拉古的希洛王叫工匠做一顶纯金王冠。金王冠做得极其精致,可是有人告发说,工匠在制作王冠时用银子偷换了金子。国王叫阿基米德想办法在不损害王冠的情况下可出王冠里是否掺了假。于是,阿基米德便冥思苦想考虑如何解决这个难题。有一天,他到澡堂去洗澡。当他躺进澡盆时,发现自己身体越往下沉,盆里溢出的水就越多。而他则感到身体越轻。突然产,阿基米德欣喜若狂地跳出了澡盆,甚至忘记了穿衣服就直奔王宫,边跑边喊:“找到了,找到了!”阿基米德找到了什么?他找到的不仅是鉴定金王冠是否掺假的方法,而且是重要的科学原理,即浸没有水中的物体受到一个向上的浮力,浮力的大小等于它所排开水的体积,据此计算了王冠中金和银的含量。因为重量相同的物体,密度大的体积就小。金子的密度大于银子,因而金块和银块同重时,金块的体积必然小于银块体积,如把同重的金块和银块放入水中,那么金块排出的水就比银块排出的水少,而王冠排出的水在这两者之间,这就证明了王冠不是纯金的。他又利用数学计算,确定了王冠中掺了银子,而且数量与阿基米德计算的结果一样。也有人认为,阿基米德分加紧称出浸在水中的金、银和王冠的重量,由此测定了它们在水中减少的重量,从这些数据中,他轻易地找到了答案。
人工改变天气
为什么衣服能使人暖和?
电磁跑道
彩色投影小磁针
做勇于创新的人
别把垃圾浪费掉
皮鞋为什么越擦越亮
对于生物能源,我们能做什么?
双胞胎真的有心灵感应吗?
冰棍为什么冒“汽”?
暗物质的新理论
科技俱乐部与我
人类可以飞了
不开门也能看到门外来人
清洁雨伞
养花时水中能否加食醋
智能型水面垃圾搜集装置的发明
烟灰的妙用
长城为什么千年不倒?
研究蜘蛛的觅食习性
螳螂的生命力
植物也会睡觉
论物体上浮至漂浮所受浮力与重力的关系
神奇的口水
关于墨水的实验
厨房油烟有什么危害?
类型:
1、动植物标本制作:根、茎、叶、花、果实和种子;节肢动物门中的动物,例如用鱼、蛙、龟、蛇等脊椎动物做透明骨骼标本;“洋葱根尖的纵切面结构”、 “蚕豆叶的横切面结构”等永久切片,草履虫、神经纤维、血液涂片等。
2、植物栽培和嫁接、扦插、压条等技术;无土栽培技术
3、探究性实验:探究种子的发芽率,探究菜青虫的取食行为等。
4、举办展览:“插花艺术展”等