模糊计算器

Buoyancy的历史

The concept of buoyancy was discovered by the Greek mathematician and physicist Archimedes (287-212 BCE) in one of history's most famous "eureka" moments. According to the legend, King Hiero II of Syracuse had commissioned a goldsmith to make a crown of pure gold. Suspecting that the goldsmith had substituted some silver for gold, the king asked Archimedes to determine if the crown was pure gold without damaging it.

在洗澡时,阿基米德斯注意到入浴缸后水位上升. 他意识到所流出的水量与其被淹没的部分的体积相等. 这种洞察力给了他一种测量像王冠这样的不规则物体体积的方法. 通过将王冠的重量与等量纯金相提并论,他可以确定王冠是纯金还是含有其他金属.

So excited was Archimedes by this discovery that he reportedly ran naked through the streets of Syracuse shouting "Eureka!" (I have found it!). The crown was indeed found to displace more water than an equal weight of pure gold, proving it was not made of pure gold.

理解缓冲

活性是反对受浸物体重量的液体(液体或气体)所施加的向上力. 这种力之所以发生,是因为流体中的压力会由于上方流体的重量而随深度而增加,从而造成被淹没物体上下相差的压力.

物体可以经历三种浮力状态:

• 正浮力:当浮力大于物体的重量时,会使其浮起或起起起.
• 负浮力:当浮力小于物体重量时,会使其下沉.
• 中性浮力:当浮力等同物体的重量时,使物体能保持恒定地被悬浮.

影响机动性的因素

确定物体浮力的几个关键因素:

1. 密度:确定物体是浮动还是下沉的首要因素. 密度低于流体的物体会浮出水面,而密度较高的物体会下沉.
2. 音量:物体的体积越大,其所取代的流体就越多,而浮力也就越大.
3. 形状:如果形状能取代足够多的液体,那么即使密集的材料也能被漂浮. 这解释了为什么钢船尽管钢比水更稠密却会起浮.
4. 流体密度:登泽液(与淡水相比,类似于盐水)对被淹没的物体具有更大的浮力.

实际世界应用

承担原则在许多技术和日常应用中至关重要:

• 船舶和船只:由空心船体设计 以取代足够的水 产生比重量更大的浮力
• 潜艇:使用压载罐控制它们的浮力. 通过取入水中,它们会增加密度并沉入水中;通过用压缩空气放出水来降低密度并升高.
• 热气球:使用加热空气(其密度比周围的冷空气要低)来在大气中产生浮力.
• 潜水:潜水员使用浮标补偿装置(BCD)在不同深度实现中性浮标,并适应压力变化.
• 鱼游膀胱:允许鱼类通过调整游囊中气体的体积来保持中性浮力.
• 水分计:使用浮力原理测量液体密度或特定重力的仪器.

流体物理学

浮出水面与流体物理学中的其他几项原则密切相关:

• 压力和深度:流体压力会随深度而线性地增加,产生出能产生浮力的压力梯度.
• 流离失所:被物体流出液体的体积等于被淹没物体部分的体积.
• 外观重量:物体在液体中的明显重量等于其实际重量减去浮力.
• 稳定性:物体在流体中的稳定性取决于其重力中心与浮力中心(流出流体的质量中心)的相对位置.

浮出水面是液体对被浸入其中的物体所施加的向上力. 这种力等于被物体所放出液体的重量.

为了计算浮力,请遵循这些步骤:

1. 1
   测量被淹没对象的体积
2. 2
   确定流体的密度
3. 3
   将体积乘以流体密度和重力加速度

材料的常见密度(公斤/立方米):

• 水:1 000个
• 铝: 2700
• 钢:7850
• 木 (松): 500
• 空气:1.225