
【机】 buoyance constant
float; on the surface; unstable
【化】 flotation
【化】 force constant
浮力常数(Buoyancy Constant)是流体力学中的重要参数,指单位体积流体所产生的浮力与重力加速度的比值,通常用于计算物体在流体中所受的浮力。其数学定义为:
$$ beta = frac{rho_{text{fluid}} cdot g}{V} $$
其中:
物理本质
浮力常数源于阿基米德原理,即物体在流体中受到的浮力等于其排开流体的重量。该常数将浮力与流体密度、重力加速度关联,简化了浮力计算过程。例如,在计算船舶排水量时,浮力常数可直接用于估算船体承载力。
量纲与单位
在国际单位制(SI)中,浮力常数的单位为 $text{N/m}$(牛顿每立方米),量纲为 $[ML^{-2}T^{-2}]$。这一量纲反映了浮力与体积的线性关系,确保公式 $F_b = beta cdot V$ 的物理一致性($F_b$ 为浮力)。
工程应用
示例计算:海水密度 $rho = 1025 text{kg/m}$,$g = 9.8 text{m/s}$,则浮力常数 $beta = 1025 times 9.8 = 10,045 text{N/m}$。一艘排水量 $V = 5000 text{m}$ 的船所受浮力 $F_b = 10,045 times 5000 = 5.0225 times 10 text{N}$。
浮力常数的解释如下:
浮力常数通常指浮力计算公式中的重力加速度值g(即$g=9.8 mathrm{N/kg}$),它是重力与质量的比值,用于计算物体在流体中受到的浮力大小。严格来说,这一常数并非浮力特有的参数,而是物理学中的通用重力加速度值。
公式中的角色
浮力计算公式为:
$$F{text{浮}} = rho{text{液}} cdot g cdot V_{text{排}}$$
其中:
取值依据
术语澄清
“浮力常数”并非标准物理学术语,而是对公式中$g$的通俗化描述。严格来说,浮力由流体密度、排开体积及重力共同决定,$g$仅代表重力因素。
如需更深入的理论背景,可参考物理学教材或权威流体力学资料。
比较方向继电器胆道脓肿电压自动调节器定态稳定度二氧化碳结合力费-奥二氏法妇女卫生敷铜箔板捍红利限制侯鸟环境光线环式缓冲加伯特氏法间隔分配尖叶吐根焦筛层结构终止尿囊浓啤判定逻辑电路偏身手足搐搦气体之燃烧乳浆森森疝缝术射线束化学受挫失效的契约死马当活马医外围节点