浮沉子
沉与浮的原理是什么?
物体在水中的沉与浮和物体的密度与水的密度有关。 当物体的密度比水的密度大的时候,物体会下沉,比如说一个实心的铁球掉到水里就会下沉。当物体的密度比水的密度小的时候,物体是可以漂浮在水面上的,比如说我们用钢铁造的轮船,虽然是钢铁造的,但由于内部是空心的,所以整个轮船的密度比水小,那么它就漂浮在水面上了。 浸在流体内的物体受到流体竖直向上托起的作用力叫作浮力。浮力指物体在流体(液体和气体)中,各表面受流体压力的差(合力)。公元前245年,阿基米德发现了浮力原理。 浮力的定义式为F浮=G排(即物体所受的浮力等于物体下沉静止后排开液体的重力),计算可用它推导出公式F浮=ρ液gV排(ρ液表示液体的密度,单位为千克/立方米;g表示常数,是重力与质量的比值,g=9.8N/kg在粗略计算时可取10N/kg;V排表示排开液体的体积,单位为立方米)。同时,液体的浮力公式也适用于气体。 物体在液体中所受浮力的大小,只跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关,与物体本身的密度、运动状态、浸没在液体中的深度等因素无关。在水中,虽然比水密度大的物体会下沉,比如石头、铁块;比水密度小的物体会上升,比如塑料、木头,但是它们本身的浮力不变。在其他液体和气体中也存在同样的规律。 例如木头能在水中漂浮,轮船能在大海中航行都是浮力的贡献。浮力来源于物体上表面和下表面的压力差。浮力的方向和重力相反,可以简单地这样理解:重力要把所有想跑的物体拉回地面,而浮力是帮助物体离开地面。
浮沉子原理是什么?
根据帕斯卡定律,当空气被压缩时,将压强传递给水,水被压入瓶体中,将瓶体中的空气压缩,这时浮沉子里进入一些水,排水体积不变,所受的重力大于它受到的浮力,于是向下沉。松开瓶子,筒内水面上的空气体积增大,压强减小。 浮沉子里面被压缩的空气把水压出来,此时排水体积增大,浮沉子的重力小于它所受的浮力,因此它就向上浮。浮沉子的浮沉是在外加压强作用下,靠改变它的排水体积来实现的。浮沉子实验形式多样。一般都是通过外部压强的变化,改变浮沉子内部气体的体积,从而达到控制其沉浮的目的。 扩展资料 操作前浮沉子能竖直浮在水面,由阿基米德原理可知,此时浮沉子所受的浮力和重力二力平衡。用手挤压瓶子时,大瓶上部被封闭的空气体积减小,在温度不变的情况下,这些气体的压强增大,这增大的压强传递给水,将水压入小瓶中。 浮沉子里进入一些水后,重力增大,大于它受到的浮力,它就会下沉。一旦松手,不挤压瓶子时,大瓶中被封闭的气体恢复到原来的体积,气体的压强减小,而原来小瓶中被封闭的空气就将水从小瓶中压出去。流出一些水后的浮沉子重力减少,小于它受到的浮力,浮沉子就向上浮。 浮沉子实验是演示浮力做功的装置,浮沉子做功是外部能量提供的,做功的大小取决于外部输入的能量,而被浮沉子排开的水做功与外部能量的大小无关,把浮沉子实验放在无重力场的外太空去做,浮沉子不会做功,显然这是两个能量传递系统。 根据浮沉子存在两个能量传递系统的,利用外部能量守恒为技术条件实现了从重力场获取能量,并且是把重力转换为mgh,这是标准的反重力现象。 参考资料来源;百度百科--浮沉子
浮沉子原理
浮沉子原理 浮沉子是由倒置的小瓶百构成,下端开口与大瓶内水相通,小瓶内上方有一小段空气, 看以谁为研究度对象, 若“小瓶子”为对象,则重力不变,改变浮力; 挤压大瓶时瓶内气道压增大,使小瓶内空气体积减小,受到浮力减小从而下沉,反之松回手后小瓶子上浮。 若“小瓶子和瓶中水”为对象,则改变重答力,与潜水艇原理相同。 用口服液小瓶制作浮沉子 1、实验器材:一个饮料瓶,一个体积较小的口服液塑料瓶(以下简称“小瓶”),自来水。 2、实验步骤: (1)将饮料瓶中装大半瓶水,小瓶去掉瓶盖后加入小钉子增重。 (2)在小瓶里灌入适量水(不能装满,得留一点空气),然后把它倒扣入饮料瓶内。保证玻璃瓶完全浸没在水中。 (3)不断调节小瓶内水的多少,使旋紧饮料瓶的盖子后,在用手挤压饮料瓶身时小瓶能下沉,松手时上浮。这样就成功了。 除了用塑料小瓶以外,用玻璃小瓶也可以做。 不过玻璃小瓶本身自重就足够,无需添加钉子,直接将玻璃小瓶倒扣入大瓶子内,保证瓶子内有较多空气即可。 拧上瓶盖,只要略微调节小瓶内的水量,就能达到相同的效果。 3、实验原理: 当我们挤压瓶子的时候,水被压入小瓶子中,压缩小瓶子中的空气,使得小瓶子排开液体的体积减小,从而减小所受的浮力。当重力大于浮力的时候,小瓶子下沉。 同理,当手松开时,小瓶子内气体体积回到最初的体积大小,多余的水被排出,排开液体的体积增大,浮力增大,当浮力大于重力时,小瓶子上浮。