浮力〈Buoyancy〉 | 科學Online - 國立臺灣大學

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此力使得物體可以浮在流體上或者減輕重量。

浮力是船、艦艇、汽球和飛船等運輸工具很重要的原理。

如貨櫃船,它的重量與其排開水重大小 ... Monday13thDecember2021 13-Dec-2021 人工智慧 化學 物理 數學 生命科學 生命科學文章 植物圖鑑 地球科學 環境能源 科學繪圖 高瞻專區 第一期高瞻計畫 第二期高瞻計畫 第三期高瞻計畫 綠色奇蹟-中等學校探究課程發展計畫 關於我們 網站主選單 浮力〈Buoyancy〉 台中縣常春藤高級中學李品慧教師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯 由於流體(液體或氣體)上下壓力的不同,完全或部分沉入流體下的物體會受到一向上的浮力,其量值等於排開的流體重量。

此力使得物體可以浮在流體上或者減輕重量。

浮力是船、艦艇、汽球和飛船等運輸工具很重要的原理。

如貨櫃船,它的重量與其排開水重大小的浮力達到平衡,因而能浮在水面上航行。

如果載入更多的貨物,它將更沒入水中,排開更多的水以產生更大的浮力與其增加的重量平衡。

壓力會隨著液面下的深度而增加,任一直立的物體,其底端壓力必定大於頂端壓力,此壓力差造成向上的浮力。

在深度$$h$$處靜止流體的壓力為$$P=\rhogh$$ 此處,$$\rho$$ 為液體密度、$$h$$為深度(負的高度)、$$g$$為標準重力加速度(地球上為$$-9.8~N/kg$$) 壓力乘以面積即為其所受的力,以一立方體為例,其上表面所受的力為 $$F_{top}=d^2\rhoh_{top}g$$ 其中$$d$$為立方體的邊長,浮力即為其上下表面所受力的差, 可簡化為$$F_{bouyance}=d^2\rhoh_{top}g-d^2\rhoh_{bottom}g$$ 立方體的高度差為$$-d$$,因此$$F_{bouyance}=-d^3\rhog$$或$$F_{bouyance}=\rhoVg$$ 其中$$V$$為立方體的體積$$d^2$$ 負值代表與重力反方向,可用數學證明此式適用於任何形狀的沉體,並非只有立方體。

影響物體浮力大小只有二個因素:沒入流體下的體積和流體的密度。

沒入的體積愈大,流體的密度愈大,所受的浮力亦愈大,因此浮力與排開的流體重量相等。

此物體所受的總力即為浮力和物體重量的淨力。

$$F_{net}=mg-\rhoVg$$ 一物體所受的浮力若大於重力,便會浮起;若重力大於浮力,便會下沉。

亞基米德(Archimedes)發現了浮力的原理,因此又稱為亞基米德原理。

參考資料: Buoyancy.http://en.wikipedia.org/wiki/Buoyancy Tags:Buoyancy,浮力,液體的浮力 前一篇文章下一篇文章 您或許對這些文章有興趣 [影音]大師講座:楊振寧《美與物理學》 [影音]大師講座:中村修二《嶄新光明大道》 [影音]CASE電影講座:星際效應,有影無? [影音]CASE【百秒說科學】什麼是魅夸克? 化學傳記:法拉第不為人知的一面(六):電磁轉動與電磁感應 惠更斯(ChristiaanHuygens)專題 【特別報導】2013年諾貝爾獎預測(二)物理獎 [影音]CASE電影講座:星際效應─玄妙時空理論的絢麗展現 發表迴響Cancelcommentreply 你的電子郵件位址並不會被公開。

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