物体上下表面由于处于液体(或气体)的深度不同,受到液体(或气体)的压力也不等,下表面受到的向上的压力大于上表面受到的向下的压力,这两个压力之差形成了浮力。浮力的大小与物体排开的液体(或气体)的多少密切相关。
以浸在液体中的物体为例,由于液体会产生压强,而且压强随深度增加而变大,且液体内部向各个方向都有压强,因此物体下底面受到的液体向上的压力较大,上底面受到的液体向下的压力较小,物体上、下底面的压力差即表现为竖直向上的浮力。侧面所受到的压力相互抵消。
1.F浮=F向上-F向下
“F向上”指下表面受到的向上的力,F向下指上表面受到的向下的力,这是浮力的最原始的计算公式。
2.F浮=G排=ρ液gV排
这是根据阿基米德原理得到的,V排指排出液体的体积,ρ液指液体密度。
3.F浮=G物
即ρ液gV排=ρ物gV物,利用二力平衡,即根据漂浮、悬浮的物体浮力与自重相等。
4.F浮=G物-F拉
测量浮力时根据此公式计算,F拉指的是弹簧测力计的拉力。
5.F浮=ρgh
h指的是物体全部浸入液体中时表面距离液面的高度。