公元前245年,阿基米德發現了浮力原理。浮力的定義是F-float =G-row(即物體下沈靜止後,物體的浮力等於液體的重力),通過計算可以得出公式F-float = ρ液體gV-row(ρ液體代表液體的密度,單位為kg/m3;g代表常數,是重力與質量的比值。g=9.8N/kg粗略計算可以取為10N/kg。第V行代表排出液體的體積,單位為立方米)。同時,液體的浮力公式也適用於氣體。
浮力的原因是浸在液體或氣體中的物體受到液體或氣體對物體向上和向下的壓力差。
液體中物體下表面的壓力大於液體中物體上表面的壓力,所以合力為F向上-F向下,因為液體中各個方向都有壓力,所以物體上表面受到液體向下的壓力,而物體下表面受到液體向上的壓力。因為在同壹液體中,深度越大,壓力越大,所以物體下表面的壓力明顯大於物體上表面的壓力,所以是F上-F下。
原因
因為物體的上下表面處於液體(或氣體)的不同深度,所以受到液體(或氣體)的不同壓力。下表面向上的壓力大於上表面向下的壓力,這兩個壓力之差形成浮力。浮力與物體排出的液體(或氣體)量密切相關。
以浸沒在液體中的物體為例,由於液體會產生壓力,而且壓力會隨著深度的增加而增加,液體中各個方向都有壓力,所以物體的下底面受到的來自液體的向上壓力較大,而上底面受到的來自液體的向下壓力較小,物體上下底面的壓力差就是垂直向上的浮力。兩邊的壓力相互抵消。
影響因素
浮力與浸沒在液體中的物體的體積和液體的密度有關。與物體在液體中的深度、形狀、質量、密度、運動狀態等因素無關。