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“浸在”=“浸没”?

2020-10-29韩国军

关键词:阿基米德浮力小球

韩国军

我们已经学过阿基米德原理,內容是:浸在液体中的物体受到向上的浮办,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力,即F浮=G排= p液gV排,原理中的“浸在”的含义是什么?在实际中还经常提到“浸没”,“浸在”=“浸没”吗?

所谓“浸在”包含两层含义:

(1)全部浸入:指的是整个物体全部都“浸在”液体中.这种情况叫“浸没”.“浸没”在液体中的物体排开液体的体积等于物体的体积,即V排=V物(如图1甲所示).

(2)部分浸入:指的是物体的一部分“浸在”液体中.一部分露在液体外边,此时物体排开液体的体积小于物体的体积,即V排

由此可知“浸在”≠“浸没”,“浸没”实际上是“浸在”的一种特殊情况,在实际应用中.首先弄清“浸没”与“浸在”的区别,找出V排与V物的关系.然后结合阿基米德原理来解决一些求浮力和物体的体积、密度等相关的问题.

例 (2019.遂宁,改编)如图2所示,水平桌面上三个完全相同的容器内装有适量的水.将A、B、C三个体积相同的小球分别放入容器内,待小球静止后,A漂浮、B悬浮、C沉底,三个小球受到的浮力分别为FA、FB、Fc,则三个小球受到的浮力的大小关系为.

解析:由题知,A、B、G三个小球的体积相同.由图可知.A物体没有“浸没”在水中,VA排

答案:FA

根据F浮=G排= p液gV排可知,物体“浸在”同种液体中的体积越大,即V排 越大,则受到的浮力越大.当物体“浸没”在液体中时.由于物体的体积不变,物体排开液体的体积也不变,即V排=V物,因此物体受到的浮力不随深度的变化而变化.

由于浮力产生的原因是“浸在”液体中的物体上、下表面受到的液体压力差,说明只有液体对物体下表面产生向上的压力时.浮力才可能存在.所以,无论是“部分浸入”还是“完全浸入”液体中的物体.只有物体的下方有液体存在时,才可能受到浮力,否则浮力就不会产生,如水中的桥墩和底部与容器底部紧密结合的均匀柱体等,由于底部没有液体,虽然“浸在”液体中,也不受浮力,

责任编辑 蔡华杰

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