怎样计算浮力

计算浮力通常有以下几种方法：

阿基米德原理法

原理内容：浸在液体（或气体）里的物体受到向上的浮力作用，浮力的大小等于被该物体排开的液体（或气体）的重力。

公式：$F_{浮}=G_{排}=\rho_{液}gV_{排}$

$F_{浮}$表示浮力，单位是牛顿（N）；

$G_{排}$是被物体排开的液体（或气体）的重力，单位为牛顿（N）；

$\rho_{液}$是液体（或气体）的密度，单位是千克每立方米（$kg/m^{3}$）；

$g$是重力加速度，通常取$9.8N/kg$ ，在粗略计算时也可取$10N/kg$；

$V_{排}$是物体排开液体（或气体）的体积，单位是立方米（$m^{3}$）。

 

适用范围：普遍适用于各种形状的物体浸在液体或气体中的情况。例如，计算浸没在水中的石块受到的浮力，已知水的密度$\rho_{水}=1.0\times10^{3}kg/m^{3}$，石块的体积$V = 0.01m^{3}$（因为石块浸没，$V_{排}=V$ ），$g = 9.8N/kg$，根据公式可得$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}=1.0\times10^{3}kg/m^{3}\times9.8N/kg\times0.01m^{3}=98N$ 。

称重法

测量方法：先用弹簧测力计在空气中测出物体的重力$G$，再将物体浸在液体中，读出此时弹簧测力计的示数$F$。

公式推导：物体浸在液体中时，受到竖直向下的重力$G$、竖直向上的浮力$F_{浮}$和弹簧测力计的拉力$F$，这三个力使物体处于平衡状态，即$G = F_{浮}+F$，所以$F_{浮}=G - F$ 。

适用范围：适用于能挂在弹簧测力计下，且形状不规则的固体在液体中浮力的测量与计算。比如，用弹簧测力计测得某金属块在空气中重$5N$，将其浸没在水中时，弹簧测力计示数为$3N$，那么金属块受到的浮力$F_{浮}=G - F = 5N - 3N = 2N$ 。

二力平衡法

漂浮状态：当物体漂浮在液面上时，物体处于静止状态，此时物体受到竖直向下的重力$G$和竖直向上的浮力$F_{浮}$，这两个力是一对平衡力，大小相等，即$F_{浮}=G$ 。例如，一艘轮船漂浮在水面上，轮船总重$1\times10^{7}N$，那么轮船受到的浮力$F_{浮}=G = 1\times10^{7}N$ 。

悬浮状态：物体悬浮在液体中时，同样处于平衡状态，受到的重力$G$和浮力$F_{浮}$是一对平衡力，所以$F_{浮}=G$ 。比如一个鸡蛋悬浮在盐水中，鸡蛋重力为$0.5N$，则鸡蛋受到的浮力$F_{浮}=0.5N$ 。

适用范围：适用于物体漂浮或悬浮在液体中的情况。