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密度计体积测试原理

宏拓仪器

2015/08/04

浮力Buoyance

日常生活中我们可以观察到，铁会沈入水中，而同样铁壳的油轮又能浮在水面，原因何在？
古希腊的大哲学家阿基米得就已发现了浮力的物理现象，并将之量化。

浮力的大小等于所排开液体体积的重量，后人称之为阿基米得原理：其公式 F=rV
F=排开之水的体积之重量　r =水的重量密度　V=所排开水的体积
以水为例，密度为1 g/cm3，排开一公升的水体积就可获得一公斤的浮力。铁的密度大于水，一公升体积的铁只能排开同体积的水，获得一公斤的浮力，当然会沈入水中，而铁制的油轮，若铁材的重量为五千公吨，所围成的船体若达十万立方米，可排开十万立方米的水体积，获得十万吨的浮力，是以不但不会沈而且还能载运大量的原油。
又砖块的密度约2.65，意思说一公升体积的砖块会有2.65公斤重，但沈入水中时可排开一公升体积的水，获得一公斤的浮力，因此该砖块在水中的重量只剩1.65公斤重，在水中拿起来感觉上当然会比较轻，有潜水经验的人都知道，人在水中几乎都变成了大力士，潜水捉九孔，挖贝类时，可以轻易搬开在陆地上推不动的大石头，原因就在这里。
所以我们可将浮力定义如下：
一、浮力：
物体在水中时，水给予物体一个向上的作用力，这个作用力称为浮力。
B=V XD
二、影响浮力的因素：
1.物体没入液体中的体积 V
2.液体的密度 D。
三、浮力的计算公式：
浮力 = 物体没入液体的体积 X 液体密度
(B = V没入液体部分 x D液体密度) 当D=1 g/cm3 时 B=V
浮力 = 物体没入液体后所排开的液体重
例:一铁块体积50cm3，放入水中所受浮力为?
B=V×D àB=50cm3×1g/cm3=50g 此时B=W
四、当地球引力(向下) = 浮力(向上)时，即达到两力平衡，故船会浮在水上。亦即船的重量=所受之浮力。
所以可知对浮体(D物例:有一船重500kg，行驶于河面，此传所受之浮力为？
B=所受地心引力=船重=500kg。
五、物体在水中会减轻重量，这是因为浮力会抵消部分物体的重量所致。
B=V XD
物体在空气中重－浮力 =物体在水中重 W空气－ B = W水中
也就是说浮力 =物体在空气中重－物体在水中重。 B = W空气－W水中
六、物体在水中的浮沈：
1.物体可浮在水上：　　D物体＜ D水。
2.物体可停留在水中任一地点　　D物体＝ D水。
3.物体沈入水中：　D物体＞ D水。
七、浮力不仅只存在液体，也存在气体。例如，一般我们说汽球会飘上天空，

　　其实应该说汽球浮在空气上

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