漂浮在容器内液面上的物体如何计算液面上升的高度(容器内有液体有物体怎么算压强)

漂浮在容器内液面上的物体如何计算液面上升的高度(容器内有液体有物体怎么算压强)

首页维修大全综合更新时间:2024-03-15 02:32:42

漂浮在容器内液面上的物体如何计算液面上升的高度

当物体漂浮在液面上时,物体受到重力和浮力的作用,在这两个力的作用下,物体处于平衡状态,所以物体受到的浮力等于物体的重力。

根据阿基米德原理,物体受到的浮力等于液体的密度乘以物体排开液体的体积乘以常数g,可知,排开液体的体积等于浮力除以液体密度和常数g的乘积。

然后用排开液体的体积除以容器底面积即可求出液面上升高度。

比如没放物体之前,某5米高的容器,液面高度为1米高,容器内部1米长1米宽,总体积为1立方米的液体,现在放入底面积为0.8平方米的长6米的圆柱体,比如下探深度为从原来液面高1米处向下1米到底,那么这一米线下的0.8立方米的水的空间被对应大小的物体占据,这些等体积的水就会被排挤到1米线上方形成等体积的外方内圆的环带水柱底面积为0.2平方米,并包围着圆柱体底面积为0.8平方米,设此时液面高度比一米线处高出了H,而(高H的环带水柱体积+高H的1米线上的圆柱体积)=容器底面积1平方米×高H=现在(1+H)高液面下所有圆柱的体积=现在物体在液面下排开的液体的体积=V排。故液面升高高度H=V排÷容器底面积。上面的例子中,1米线下占据的0.8立方米的水会补到1米线上面积为0.2平方米的环带水柱中去,水柱高度应该为4米,加上1米线下的圆柱体部分,此时被水包围的液面下的圆柱体总体积应该0.8平方米×5米=4立方米,为液面不再上升时的V排,V排÷容器底面积=4÷1=4米高,与补上去的水柱高度4米相符,也就是说此时液面总高度达到了5米这个容器的总高度。

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