登陆注册
32049100000077

第77章 木头为什么可以浮在水面上

液体和气体对浸在其中的物体有向上的托力,物理学中把这个托力叫做浮力。漂浮于流体表面或浸没于流体之中的物体,受到各方向流体静压力的向上合力,其大小等于被物体排开流体的重力。例如石块的重力大于其同体积水的重量,则下沉到水底。浮木或船体的重力等于其浸入水中部分所排开的水重,所以浮于水面。气球的重量比它同体积空气的重力小,即浮力大于重力,所以会上升。这种浸在水中或空气中,受到水或空气将物体向上托的力叫“浮力”。

产生浮力的原因,可用浸没在液体内的正立方体的物体来分析。该物体系全浸之物体,受到四面八方液体的压力,而且是随深度的增加而增大的。所以这个正立方体的前后、左右、上下六个面都受到液体的压力。因为作用在左右两个侧面上的力由于两侧面相对应,而且面积大小相等,又处于液体中相同的深度,所以两侧面上受到的压力大小相等、方向相反,两力彼此平衡。同理,作用在前后两个侧面上的压力也彼此平衡。但是上下两个面因为在液体中的深度不相同,所以受到的压强也不相等。上面的压强小,下面受到的压强大,下面受到向上的压力大于上面受到的向下的压力。液体对物体这个压力差,就是液体对物体的浮力。这个力等于被物体所排开的液体的重量。当一个浮体的顶部界面接触不到液体时,则只有作用在底部界面向上的压力才会产生浮力。至于一个位于容器底面上的物体,并和容器底面密切接触,那它就只能受到向下作用于物体表面的液体压力,所以这个物体不受浮力作用,这种现象并不多,因为只要其间有一层很薄的液膜,就能传递压强,底面就有向上的压力,物体上下表面有了压力差,物体就会受到浮力。

木头漂浮于水面是因为木材的密度小于水的密度。把树木挖成“空心”就成了独木舟,独木舟是减小了物体的重力,增大了可利用的浮力,从而可以多装载货物,牙膏卷成一团,沉于水底,而“空心”的牙膏皮可浮在水面上,说明“空心”可调节浮力与重力的关系,采用“空心”增大体积,从而增大浮力,使物体能漂浮在液面上。

物体上浮或下沉时都显示出浮力的存在。关于物体浮沉的问题,不仅仅是浮力问题,实际上是个关于运动和力之间的关系的问题。因为浸在液体或在气体中的物体要受到两个力的作用:一个是重力;另一个是浮力。重力的方向总是竖直向下的,而浮力的方向总是竖直向上的,物体的浮沉就决定于这两个力的大小。

漂浮,是指物体有一部分体积在液体里,另一部分体积露出液面。例如,一般树木、冰块等都属于漂浮的物体,这种物体也叫作“浮体”。浮体可以静止在液面上,也可以在液面上水平运动。

悬浮,是指物体在液体中既不沉底,又不露出液面,即悬浮物体的体积全部在液体里。悬浮或静止的漂浮是一种平衡状态。悬浮条件与漂浮条件,形式上显然相同。

轮船能漂浮在水面也是浮力的原理:钢铁制造的轮船,由于船体做成空心的,使它排开水的体积增大,受到的浮力增大,这时船受到的浮力等于自身的重力,所以能浮在水面上。它是利用物体漂浮在液面的条件——浮力等于重力来工作的,只要船的重力不变,无论船在海里还是河里,它受到的浮力不变。

浸没在水中的潜水艇排开水的体积,无论下潜多深,始终不变,所以潜水艇所受的浮力始终不变。潜水艇的上浮和下沉是靠压缩空气调节水舱里水的多少来控制自身的重力而实现的。若要下沉,可充水,使浮力小于重力;若要上浮,可排水,使浮力大于重力。在潜水艇浮出海面的过程中,因为排开水的体积减小,所以浮力逐渐减小,当它在海面上行驶时,受到的浮力大小等于潜水艇的重力。

同类推荐
  • 冰心散文

    冰心散文

    本书收入冰心的散文精品数十篇。这些作品内容丰富,题材各异,构思精巧,文笔精巧、语言幽默、内蕴深厚、风格恬淡,充分显示了冰心的文学功底及丰富的人生阅历,从一个侧面反映了作者的思想感情及创作风格,非常值得一读。
  • 启发青少年的科学故事集——指导青少年自然探索的故事

    启发青少年的科学故事集——指导青少年自然探索的故事

    本书是献给尊重科学、学习科学,创造科学的青少年的一份礼物。过去培根说:“知识就是力量。”今天我们说:“科学就是力量。”科学是智慧的历程和结晶。从人类期盼的最高精神境界讲,朝朝暮暮沿着知识的历程,逐步通向科学的光辉圣殿,是许多有志于自我发展的青少年晶莹透明的梦想!
  • 普希金童话上(校园读书活动推荐阅读精品)

    普希金童话上(校园读书活动推荐阅读精品)

    我们每个人都有值得回忆的美好童年,而童话寓言故事就是这些记忆中的一部分。它让我们拥有了一个充满幻想的天空,在我们幼小的心灵中种下了善恶是非观念的种子。童话寓言是世界文学宝库中一颗璀璨夺目的明珠,以其丰富的想象、美丽的憧憬、善良的心灵和高尚的情操启迪着每一个孩子的心扉。
  • 语文新课标课外必读第九辑—一唐·吉诃德

    语文新课标课外必读第九辑—一唐·吉诃德

    国家教育部颁布了最新《语文课程标准》,统称新课标,对中、小学语文教学指定了阅读书目,对阅读的数量、内容、质量以及速度都提出了明确的要求,这对于提高学生的阅读能力,培养语文素养,陶冶情操,促进学生终身学习和终身可持续发展,对于提高广大人民的文学素养具有极大的意义。
  • 教师的28个怎么办-教师如何实施愉快教学

    教师的28个怎么办-教师如何实施愉快教学

    一种观点是“主导论”,认为“愉快教育”是指在教学过程中,教师通过一系列方法、技能或技巧,让学生愉快地接受与完成学习任务。
热门推荐
  • 重生影后之霸道影后甜宠夫

    重生影后之霸道影后甜宠夫

    上一世,被人害得家破人亡,这一世,我为了复仇归来。我要让那些伤害过我的全部还回来。但是遇到了他,他让我再一次感受到了被爱的感觉,让我愿意放下执念。
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 复仇公主的紫色之恋

    复仇公主的紫色之恋

    那天,她们定下娃娃亲,突如其来的一场杀害改变了他们。然后,他们分离了。多年来,握着她(他)们的信物思念远方的她(他)。后来,他们相遇,又有了新的开始,发生了一系列的故事。。她们对上他们会有怎样的剧情……
  • 八荒棍帝

    八荒棍帝

    惨无人道的矿场,意外得到传承的奴隶少年。且看云飞扬如何摆脱奴隶身份,颠覆大陆的秩序,挑战大陆高层的统治!
  • 最后一个阴司

    最后一个阴司

    一双人,两相隔,终不能相见。我愿作你那最锋利的刃,所向披靡。只求你忘了他,从此再不为情为义所伤
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 倾世红颜统御天下:温柔之手

    倾世红颜统御天下:温柔之手

    写完存word里先哈。至少要写完大半再更新。其实也没啥新鲜梗,就是修炼么,但是我尽量做到跟别人情节不一样,我也蛮烦就知道抄人家的创意那种。还有一点就是,我喜欢逻辑性强,虽然这些小说也是扯淡来的,但很多人真的写得很扯,包括一些我觉得写得不错的作家,就是各种逻辑不顺,人物性格、处事方式违背现实,完全就是为了凑剧情而写一些冲突和那些炮灰女配男配。反正吧,看不下去,自己出来写一本也有,主要是为了打发时间,顺便了解一下这职业,看看有没有钱铮(哈哈)。总之我也只是一个平凡而又无聊的小读者。我会尽力写好,我也讨厌断断续续的感觉,所以尽量写多点存稿,然后每天多发、卡文的时候就不会让大家空等
  • 凡人意识

    凡人意识

    什么是意识?是所有生物都拥有意识,还是人类独有?察觉杀气果断反杀,遭遇GANK提前离开,意识存在万物之间。在不断萎缩的世界反面,少年背负起旧神的灵龛,从灰暗的历史中走了出来,决定带给凡人们新生。
  • 帝妃诀

    帝妃诀

    将军之女,名门之后。她才貌兼备,与意中人情深意笃。不期置身动荡的时局,风云突变,生死离别。封妃,复仇,诱君,非她所愿。妃子复仇路,一场镜花水月最终,何去何从?
  • 那逝去的时光是青春的爱恋

    那逝去的时光是青春的爱恋

    一次离别,终究还是逃不过,“恨”;日后重逢,他会怎样复仇……舍不得,伤害曾经深爱过的她。她,还是爱着他,可是那些藏在心里的秘密,她会说出来吗?!神医,那诱人的解药,是难以割舍还是身不由己;他们的回忆牵连着现在,没有所谓的为什么,因为每个人都有属于自己的,回忆和现在。她的梦是真的吗?为什么是未来?还有梦里的人,为什么会出现在她的生活中?流星,很美……星星组成的心形图案,心心相印。他们的回忆,真的是时光对他们的爱恋。