如何利用测力计测量浮力?流体压力与流速关系公式看这里

流体压强与流速的关系是什么?

在1738年,丹尼尔·伯努利提出了“伯努利定律”,即在同一个流体系统中,如气流、水流等等,流体流动的越快,即流速越快,那么流体产生的压强就越小;反之,若是流速越慢,那流体产生的压强就会越大。

流体

流体其实就是指液体、气体,因为它们都没有一定的形状,且比较容易流动,所以才有了这种称谓,但流体压强并不等同于气体压强以及液体压强。

流体压强的应用

飞机、地铁

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流体压力与流速关系公式

p+1/2ρv2+ρgh=C,这个式子被称为伯努利方程。式中p为流体中某点的压强,v为流体该点的流速,ρ为流体密度,g为重力加速度,h为该点所在高度,C是一个常量。

水的压强公式推导

我们可以先做一个简单的图如图所示,要求小圆柱体完全浸没在水中,因为浸没在水中的圆柱体上表面以及下表面均收到水的压力作用,因此上下表面都有水对它的压强作用。

所以我们根据固体压强公式,物体某个表面所受压强就是作用在这个面上的力与这个面的表面积的比值,P=F/s,结合前面所学,再没有施加外力的前提下,压力即重力,所以P=F/s=G/s,而G又可以写成密度体积之积,G=pv,对于圆柱体,体积V=底面积s乘上圆柱体高h,所以可以写成P=pshg/s,其中s就是圆柱体的上下表面与水接触的面积,其实就是圆柱体的上/下表面积。

最后得出P=pgh。如果是求上表面受到水的压强,则可以写成P=pgh1,若是求下表面受到水的压强,就可以写成P=pgh2。

如何利用测力计测量浮力

工具/原料

每小格(一黑或一白)为0.5N的弹簧测力计

密度大于水的合金块、烧杯、小桶

方法/步骤

1、用细线将合金块挂在弹簧测力计下,测出合金块的重力;

2、将水倒入溢水杯中;测出小桶的重力;

3、将挂在弹簧测力计下的合金块浸没水中,让溢出的水全部流入小桶中,同时读出弹簧测力计的示数;

4、将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下,读出此时弹簧测力计的示数;

5、记录分析实验数据,得出实验结论;

6、整理实验器材。

END

注意事项

物体放入水中前,溢水杯应该是满水的,否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积;用溢水法收集物体排开的水,将溢水杯装满水,然后将物体浸入水中,用其他容器(需先测出其重力)接住溢出的水,然后再测出装有溢出的水的容器的总重力,两者之差就是物体排开水的重力。

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