在物理学中,浮力是一个非常重要的概念,它与流体力学和阿基米德原理密切相关。为了帮助大家更好地理解和掌握浮力的相关知识,下面将通过几个经典的浮力计算题目来具体说明其应用。
题目一:铁块浸没于水中
假设有一个体积为0.005立方米的铁块,完全浸没在水中。已知水的密度为1000千克/立方米,重力加速度g取9.8米/秒²。求该铁块所受的浮力大小。
解题步骤:
1. 根据阿基米德原理,物体所受浮力等于它排开液体的重量。
2. 排开水的质量m = 密度 × 体积 = 1000 kg/m³ × 0.005 m³ = 5 kg。
3. 浮力F = mg = 5 kg × 9.8 m/s² = 49 N。
所以,铁块受到的浮力为49牛顿。
题目二:木块漂浮在水面
一块木块漂浮在水面上,露出水面部分占总体积的三分之一。若木块总体积为0.06立方米,请计算木块的密度。
解题步骤:
1. 设木块的密度为ρ木,水的密度为ρ水=1000kg/m³。
2. 因为木块漂浮,所以浮力等于木块的重力,即ρ木×V×g = ρ水×(V-V露)×g。
3. 已知V露=V/3,则V排=2V/3。
4. 化简得到ρ木=ρ水×(V排/V)=1000kg/m³×(2/3)≈667kg/m³。
因此,木块的密度约为667千克每立方米。
以上两个例子展示了如何利用阿基米德原理解决实际问题中的浮力计算。通过这些练习,我们可以更加熟练地运用物理公式解决相关问题。希望同学们能够从这些经典习题中学到更多有用的知识!