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为什么物体在液体受到的浮力等于溢出液体的重量？

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发布时间：2016-12-08加入收藏来源：互联网点击：

问题补充： 盆友们用微积分或者用上了牛顿第一定律等等，但是阿基米德那会牛顿并未出生，而且也没有微积分吧。请问阿基米德是怎么推出的？是反复的实验结果吗？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

浮力产生的原因：浮力是液体对浸在它里面的物体向上和向下的压力差产生的，可用公式表示为F浮＝F向上－F向下。

将一个物体浸在液体中，排开的液体为图中阴影部分，

现在我们将物体取出，并将物体原来所占的空间部分用同种液体灌满。不难理解，后来所灌入的液体所受周围液体的压力情况，与原来物体所受压力情况完全一样。根据浮力产生的原因，物体浸入液体时受到的浮力，与灌入的液体受到的浮力相等。

因为灌入的是同种液体，则灌入的液体处于静止状态。所以，受到的重力和浮力是一对平衡力，当然大小相等。所以说，浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力，这就是著名的阿基米德原理。

注意是“排开”液体的重力，不是“溢出”液体的重力，只有容器装满液体时，排开液体的体积才等于溢出液体的体积，排开液体的重力才等于溢出液体的重力。

回答于 2019-09-11 08:43:50

卜克猫回答：





看公式，决定浮力的公式为F浮＝ρ液gV排。

也就是说，与“排开液体的体积”和“排开液体的密度”两者有关。

在水中漂浮，则其排开的是水，在油中漂浮，排开的当然不是水是油。 例如重量为1g的木块要在水中漂浮需要排水1cm³，而在密度为0.8的油中则需要排开1.25cm³的油。

摩擦力是被动力，就像支持力在物体静止时永远等于除它以外所有同方向上的力之和的反向一样，取决于先于它的其他力的情况 你应该知道，支持力的本质是弹力，那么，如果及真正了解静摩擦力的成因，也会得出静摩擦的本质也是弹力。

支持力是分子原子被挤压，产生分子间斥力的宏观表现，静摩擦，是分子原子被挤压和拉扯，产生分子间斥力和引力的宏观表现 跟弹簧弹力是一个原理@_@静摩擦力，是统计力学的结果； 众多微观接触的宏观统计结果，看似相等。

4）测量精度较差，低速测量，且低精度测量 所以，静摩擦力，属于统计物理，没有数学的完美，只是工程的便捷性。


回答于 2019-09-11 08:43:50

题主的表述有一点问题，物体受到的浮力，等于「排开」液体的重量。注意是排开，而不是溢出。我用一个图来说明为什么是这样：

上图中，虚线圈住的部分，就是「排开的液体」。在图的右边，我将它专门画出来了。排开液体的一部分，被移上去，也就是深色的部分。

那么，如何理解这部分液体与浮力的关系呢？其实我们不需要完整的微积分，只需要类似的思想，就可以得到解释。

我们假设这部分水由很多小水柱构成，当水柱够多的时候，它的形状会无限接近原来的形状。对于每个小水柱来说，产生的浮力很好计算，就是：密度x高度x横截面积xg，恰好，这就是这个小水柱的重量。

而由于这部分液体可以由小水柱拼接而成，那么整体的浮力就等于这部分液体的体积。之所以定义中要考虑排开液体的体积，就是因为要比照液体液面高度，来计算每个小部分的浮力。

回答于 2019-09-11 08:43:50

阿基米德不是推导出来的浮力定律，是根据观察现象而得出的结果，物体在流体所受浮力，等于所排开的液体的重量。当时还没有牛顿，大家也不知道啥是重力加速度，但是不耽误这样计算浮力。

到了后来才有推导验证。浮力产生的原因，可以理解为物体受到液体下面的压力与上面的压力差。中间的截面是封闭的，会互相消除。所以我们推导出上下压力差就是浮力了。


如上图那样，我们把一个小方块放置在液体里，假设截面积为S，上表面距离液面h1，下表面距离液面h2。

上面的液体对小方块的压力，F1上表面压力=p液体密度*g重力加速度*h1*S。F2下表面的压力=p液体密度*g重力加速度*h2*S。F浮力=F2-F1=p液体密度*g重力加速度*（h2-h1）*S。其中（h2-h1）*S就是物块的体积，即等于V排。

这就是为什么F浮力=p液gV排。

有些小伙伴可能对于液体的压力有一些疑问，比如为什么下表面压力等于p液体密度*g重力加速度*h2*S呢？因为p液体密度*g重力加速度*h2*S，这个结果就是下表面到水面的这段体积灌满水的重力，这里的压力很显然可以恰好托举起来这么多液体，否则咱们看液体就是一直在翻滚了。

如果是复杂外形的物体也是这样推导，只不过需要积分，这里就不再详述，大家记住F浮力=p液gV排会用就可以。

回答于 2019-09-11 08:43:50

首先纠正一处问题：物体在液体受到的浮力应该等于排开液体的重力。溢出的液体不一定就等于排开的液体，这要看容器是否装满液体。阿基米德原理：F浮＝G排。这是一条实验定律，可以利用实验探究出来。举个特例说明一下，假如有一个物体恰好能悬浮在液体中，物体所受的浮力恰好也等于物体受到的重力（二力平衡原理），我们可以利用测力计测量出物体的重力，再测出物体排开液体的重力，进行比较，可以发现二者是相等的。

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