é¿åºç±³å¾·å®å¾ï¼Archimedes lawï¼æ¯ç©çå¦ä¸åå¦çä¸æ¡åºæ¬åçã浸å¨æ¶²ä½ï¼ææ°ä½ï¼éçç©ä½åå°åä¸çæµ®åä½ç¨ï¼æµ®åç大å°çäºè¢«è¯¥ç©ä½æå¼ç液ä½çéå
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¬å¼å¯è®°ä¸ºFæµ®=Gæ=Ï液·g·Væ液ã
浸å¨éæ¢æµä½ä¸çç©ä½åå°æµä½ä½ç¨çåå大å°çäºç©ä½æå¼çæµä½çéåãè¿ä¸ªåå称为浮åãè¿å°±æ¯èåçâé¿åºç±³å¾·å®å¾â(Archimedes)ï¼å称é¿åºç±³å¾·åç[1]ï¼æµ®ååçã该å®çæ¯å
Œ
å200年以åå¤å¸è
å¦è
é¿åºç±³å¾·(Archimedes, 287-212 BC)æåç°çãæµ®åç大å°å¯ç¨ä¸å¼è®¡ç®ï¼Fæµ®=Gæ=mæg=Ï液ï¼æ°ï¼gVæã
æ°å¦è¡¨è¾¾å¼ï¼Fæµ®=Gæ=mæ·g=Ï液ï¼æ°ï¼Â·g·Væã
åä½:Fæµ®âââçé¡¿,Ï液ï¼æ°ï¼ââkg/m³ï¼gââN/kg,Væâââm³ã
æµ®åçæå
³å ç´ ï¼æµ®ååªä¸Ï液ï¼Vææå
³,ä¸Ïç©(Gç©),深度æ å
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¨æµ¸æ²¡å¨æ¶²ä½ææ°ä½æ¶ï¼Væ=Vç©ï¼ä½ç©ä½åªæä¸é¨å浸å
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æ ¹æ®æµ®å产çåå ââä¸è¡¨ä¸è¡¨é¢çååå·®:
p=Ï液gh1,=Ï液ï¼æ°ï¼gh2=Ï液g(h1+l).
Fæµ®=Fåä¸-Fåä¸=pl2-l2=Ï液g[h1-(h1+l)]l2=Ï液·g·Væã
ç©çä¾é¢
[ä¾1]æä¸ä¸ªåéåè´¨é10kgï¼å
¨é¨æµ¸æ²¡å¨æ°´ä¸æ¶ï¼éç¨80Nçåæè½æä½å®ï¼æ±ï¼æ¤æ¶åéååå°çæµ®åå¤å¤§ï¼
[åæ]æ ¹æ®G=mgå¯å¾åºéå±åéåï¼æµ®å大å°æ¯éåä¸æåçå·®ã
[解ç]G=mg=10kgÃ9.8N/kg=98N
Fæµ®=G-Fæ=98N-80N=18N
çï¼éå±ååå°çæµ®åæ¯18Nã
[ä¾2]å®å
¨æµ¸æ²¡å¨æ°´ä¸çä¹ä¹çï¼æ¾æåä»è¿å¨å°éæ¢çè¿ç¨ä¸ï¼å
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Aï¼æµ®åä¸æå大ï¼ä½å°äºéåã
Bï¼æµ®åä¸åï¼ä½æµ®å大äºéåã
Cï¼æµ®åå
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大äºéåï¼åå°äºéåã
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³ãå æ¤ä¹ä¹çå¨æ°´ä¸è¿å¨æ¶æåæµ®åä¸åï¼ç´å°å½çé²åºæ°´é¢æ¶ï¼æµ®åå¼å§åå°ï¼æ¤æ¶åå 为ä¹ä¹çè¿æåä¸çé度ï¼æ
ä¼ç»§ç»åä¸è¿å¨ï¼å½é度为0æ¶ï¼ç´å°éæ°æ¥è§¦æ°´é¢ï¼æµ®åå¢å¤§ï¼å¨ç©ºæ°ï¼æ°´çé»åä½ç¨ä¸ï¼ççæºæ¢°è½æ¸æ¸è½¬å为çè½ï¼æåå½ççæºæ¢°è½çäºéåå¿è½æ¶ï¼æµ®åçäºéåï¼çéæ¢å¨æ°´é¢ä¸ï¼åæ¼æµ®ç¶æã
[解ç]Cã
[ä¾3]ä¸ä¸ªæ£æ¹ä½éåï¼å¨æ°´ä¸æ深度æ¶ï¼ä¸åºé¢åå°15Nååï¼ä¸åºé¢åå°20Nååï¼åæ¤æ¶éååå°æµ®åæ¯________Nï¼å½éåä¸æ²å°æä½ç½®æ¶ï¼ä¸åºåå°ååå¢å¤§è³20Næ¶ï¼ä¸åºåå°ååæ¯_______Nã
[åæ]æµ®å产ççåå æ¯ç©ä½ä¸ä¸åºé¢åå°æ¶²ä½çååå·®ãéçç©ä½ä¸æ²ï¼æ¯ä¸ªåºé¢åå°ååé½è¦å大ï¼ä½ååå·®ä¸åï¼å³
Fæµ®=Fä¸åº-Fä¸åº=20N-15N=5Nï¼
F'ä¸åº=F'ä¸åº+Fæµ®=20N+5N=25Nã
[解ç]5ï¼25ã
讨论ï¼
æµ®åæ¯å
å´ç©ä½ç液ä½ä»å个æ¹å对ç©ä½æ½å ååçæ»ææçåæ ã课æ¬ä¸ä»¥æ£æ¹ä½ä¸ºä¾ï¼æ¯ä¸ºäºä¾¿äºç解åæ¥åãå¦æä»åçå解ææä¸è®²ï¼ä¸è§åå½¢ç¶çç©ä½ï¼åæ ·æ»¡è¶³Fæµ®=Fåä¸-Fåä¸çå
³ç³»ã
[ä¾4]è´¨éç¸ççæ¨ååå°å(Ïæ¨<Ïå°)é½æ¼å¨æ°´é¢ä¸ï¼æ¨ååå°çæµ®å________å°ååå°çæµ®åï¼ä½ç§¯ç¸ççå®å¿æ¨ååå°åé½æ¼å¨æ°´é¢ä¸ï¼æ¨ååå°çæµ®å________å°ååå°çæµ®åãï¼å¡«å¤§äºãå°äºãçäºï¼
[åæ]æ ¹æ®ç©ä½çæµ®æ²æ¡ä»¶å¯ç¥ï¼ç©ä½æ¼æµ®æ¶Fæµ®=Gï¼æ以æ¤é¢ä¸è¦æ¯è¾æµ®åç大å°å¯éè¿æ¯è¾æ¨ååå°ååå°çéåç大å°æ¥æ±å¾ã
å 为æ¨ååå°åé½æ¼æµ®å¨æ°´é¢ä¸ï¼æFæ¨æµ®=Gæ¨ï¼Få°æµ®=Gå°
(1)å½æ¨ååå°åè´¨éç¸çæ¶ï¼ç±G=mgå¯ç¥ï¼Gæ¨=Gå°ï¼æ以Fæ¨æµ®=Få°æµ®æ¨ååå°ååæµ®åç¸çã
(2)å½æ¨ååå°åä½ç§¯ç¸çæ¶ï¼å 为Ïæ¨<Ïå°ï¼æ ¹æ®G=ÏgVå¯ç¥ï¼Gæ¨<Gå°ã
æ以Fæ¨æµ®<Få°ï¼æ¤æ¶å°ååå°çæµ®å大ã
[解ç]æ¤é¢æ£ç¡®çæ¡ä¸ºï¼çäºãå°äºã
[ä¾5]æ ¹æ®å¾ä¸å¼¹ç°§æµå计ç读æ°ï¼æ±åºç©ä½Aå¨æ¶²ä½ä¸æåçæµ®åã并åçå¨æ±æµ®åçè¿ç¨ä¸ï¼ä¸»è¦ç¨å°äºå·²å¦è¿çåªäºç¥è¯ï¼
[åæ]è¿æ¯ç¨å®éªçæ¹æ³æµæµ®åã
å¾(1)ä¸å¼¹ç°§æµå计ç读æ°å°±æ¯ç©ä½å¨ç©ºæ°ä¸çéGç©ï¼å¤§å°ä¸º1.3çï¼å¾(2)ä¸å¼¹ç°§æµå计读æ°æ¯ç©ä½å¨æ°´ä¸çè§éGè§ï¼å¤§å°ä¸º0.5çï¼ç©ä½Aæåæµ®å大å°ï¼çäºä¸¤æ¬¡å¼¹ç°§æµå计示æ°çå·®ï¼Fæµ®=Gç©-Gè§=1.3ç-0.5ç=0.8çã
å¨åçä¸é¢é®é¢æ¶ï¼ç¨å°äºåçåæååç平衡ç¥è¯ï¼åæAç©ä½çååæ
åµï¼å¦å¾(3)æ示ï¼AåéåGï¼æµ®åFï¼å¼¹ç°§ç§¤çæåFï¼ç±äºAå¨æ°´ä¸å¤äºå¹³è¡¡ç¶æï¼æ以æï¼F+Fæµ®=Gç©ï¼æ以ï¼Fæµ®=Gç©-Fï¼Fç大å°çäºAçè§éï¼æ以ï¼Fæµ®=Gç©-Gè§
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