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阿基米德原理的意思、阿基米德原理的详细解释

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阿基米德原理的解释

力学中的基本原理之一。浸在液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的重量。

词语分解

专业解析

阿基米德原理是流体静力学的基础定律之一,其定义为:浸在静止流体中的物体,受到竖直向上的浮力作用,其大小等于物体排开流体的重量。该原理由古希腊科学家阿基米德在公元前3世纪提出,最早记录于其著作《论浮体》(On Floating Bodies)中。

从汉语词义角度分析,“阿基米德”为人名音译,指代定律的发现者;“原理”一词在《现代汉语词典》第七版中解释为“具有普遍意义的基本规律或科学道理”。两者结合,完整表达了这一科学定律的归属性与普适性。

其数学表达式为:

$$

F{text{浮}} = rho{text{液}} cdot g cdot V{text{排}}

$$

式中,$F{text{浮}}$表示浮力,$rho{text{液}}$为流体密度,$g$为重力加速度,$V{text{排}}$为物体浸入流体的体积。该公式被广泛应用于船舶设计、热气球升空等工程领域。

根据中国教育部《义务教育物理课程标准》,阿基米德原理的教学需结合实验验证,例如通过弹簧测力计测量物体浸入液体前后的重力差,以此强化学生对浮力本质的理解。

网络扩展解释

阿基米德原理是流体静力学中的基本定律,由古希腊科学家阿基米德在公元前3世纪提出。其核心表述为:

当一个物体全部或部分浸入流体(液体或气体)中时,它所受到的竖直向上的浮力大小等于该物体排开的流体的重量。

原理的数学表达

公式为: $$ F{text{浮}} = rho{text{流体}} cdot g cdot V_{text{排}} $$ 其中:

物理意义

  1. 浮力来源:浮力本质上是流体对物体表面压力的合力。由于流体压强随深度增加,物体底部受到的向上压力大于顶部向下的压力,形成净浮力。
  2. 排开体积决定浮力:无论物体本身的密度如何,浮力仅由排开流体的体积和流体密度决定。例如,钢铁制成的船能漂浮,是因为其排开的水的重量等于船的总重量。

应用实例

适用条件

历史背景

传说阿基米德在浴缸中观察到水位上升,由此悟出浮力原理,并激动地喊出“尤里卡!”(意为“我发现了!”)。尽管故事的真实性存疑,但原理的科学价值至今仍广泛应用于工程、地质学等领域(如冰山浮出水面体积估算)。

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