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浮力,释义(SPM 物理)

流体对浸入其中的物体所施加的向上的力。

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EnglishBuoyant force
Bahasa MelayuDaya apung
中文浮力

释义

流体对浸入其中的物体所施加的向上的力。

压力

考试角度

浮力又称上推力,是流体对浸入其中的物体所施加的向上的力。它是矢量,总是竖直向上,单位为牛顿(N)。

根据阿基米德原理,浮力等于所排开流体的重量:F_浮 = ρ × V × g,其中 ρ 是流体密度,单位 kg m⁻³,V 是排开流体的体积,单位 m³,g 是重力场强度,单位 N kg⁻¹。例如,一个排开 0.002 m³ 水的物体,浮力 F_浮 = 1000 kg m⁻³ × 0.002 m³ × 9.81 N kg⁻¹ ≈ 19.6 N。

浮力之所以产生,是因为流体中的压强随深度增大,所以底部受到的向上推力大于顶部受到的向下推力。

不要与重量混淆

不要把浮力与物体的重量混淆。重量是作用在物体上向下的重力(W = mg),而浮力是流体向上的推力。

物体是浮起还是下沉,取决于二者谁更大:当浮力能等于其重量时物体浮起,当重量更大时物体下沉。

也要把它与阿基米德原理区分开,后者是给出浮力数值的那条陈述。在试卷二中,你可能被要求说出阿基米德原理,或用排开流体的重量计算浮力,并把它与物体的重量比较,以判断浮沉。

来源: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)

常见问题

浮力是怎样产生的?
流体中的压强随深度增大,所以浸入物体底部所受向上的压强大于顶部所受向下的压强。这两个力之差就是净的向上浮力。
浮力取决于物体的重量吗?
不。它取决于所排开流体的重量,而这由物体浸入的体积和流体密度决定,与物体本身的重量无关。排开相同体积的两个物体,受到的上推力相同。
物体什么时候会浮起?
当它所能受到的最大浮力至少等于它的重量时。它随后会稳定在浮力恰好平衡重量的位置;如果重量超过最大上推力,它就会下沉。

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