浮力定律（流体静力学原理）

浮力定律（流体静力学原理）

浮力定律 （流体静力学原理） 次浏览 | 2022.04.28 15:26:03 更新 来源 ：互联网 精选百科 本文由作者推荐 浮力定律流体静力学原理

浮力定律，是流体静力学的一个重要原理，它指出，浸入静止流体中的物体受到一个浮力，其大小等于该物体所排开的流体重量，方向垂直向上并通过所排开流体的形心。这结论是阿基米德首先提出的，故称阿基米德原理。结论对部分浸入液体中的物体同样是正确的。同一结论还可以推广到气体。

中文名

浮力定律

英文名

Archimedes principle

别名

阿基米德原理

提出者

阿基米德

应用学科

流体静力学

适用领域

静止液体、气体等

适用范围

经典牛顿力学

表达式

F＝γV

定义

阿基米德定律（即浮力定律）指出:浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体的重量。[1]

历史浮力定律漫画

相传叙拉古赫农王让工匠替他做了一顶纯金的王冠。做好之后，国王想要检验这顶王冠是不是真的纯金，这个问题难倒了国王和诸位大臣。经一大臣建议，国王请来阿基米德来检验皇冠。

最初阿基米德也不知道应该如何检验。直到有一天，他在家洗澡，当他坐进澡盆里时，看到水往外溢，突然想到可以用测定固体在水中排水量的办法，来确定金冠的体积。他兴奋地跳出澡盆，连衣服都顾不得穿上就跑了出去，大声喊着“尤里卡！尤里卡！”(epnka，意思是“找到了”。)

他经过了进一步的实验以后，便来到了王宫，他将王冠和同等重量的纯金放在盛满水的两个盆里，结果发现放王冠的盆里溢出来的水比另一盆多。这就说明王冠的体积比相同重量的纯金的体积大，密度不相同，所以证明了王冠里掺进了其他金属。

这次试验的意义远远大过查出金匠欺骗国王，阿基米德从中发现了浮力定律(阿基米德原理)：物体在液体中所获得的浮力，等于它所排出液体的重量。(即广为人知的排水法)

适用范围

阿基米德原理适用于全部或部分浸入静止流体的物体，要求物体下表面必须与流体接触。

如果物体的下表面并未全部同流体接触，例如，被水浸没的桥墩、插入海底的沉船、打入湖底的桩子等，在这类情况下，此时水的作用力并不等于原理中所规定的力。

如果水相对于物体有明显的流动，此原理也不适用（见伯努利方程）。鱼在水中游动，由于周围的水受到扰动，用阿基米德原理算出的力只是部分值。这些情形要考虑流体动力学的效应。水翼船受到远大于浮力的举力就是动力学效应，所循规律与静力学有所不同。

应用实例

气球

阿基米德原理可用于解释气球的上升机理：充满轻气体的气球的自重小于它所排开的空气的重量（浮力）。

液体比重计

对部分浸入液体的比重计，它所受到的浮力：F=W=γV。

式中W为比重计的重量，V为浸入液体的体积；γ为液体的比重。若已知W和V，可确定比重γ

排水量

Vmax=m船/ρ水

由ρ=1,得Vmax=m船/1

简写:V=m

即体积常数等于质量常数。合称排水量。

积云对流

阿基米德静浮力可使积云对流得以发展，在稳定层结大气中可以产生重力内波。

参考资料