物体沉浮条件中的悬浮问题!
创始人
2025-06-18 13:37:33
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物体沉浮条件中的悬浮问题!
(一)若浮力等于重力,则物体受平衡力作用,你压物体一下,他就会一直保持匀速直线运动,直到底部。(在液体的密度处处相等且不计水的阻力的情况下)
(二)若液体密度随深度增大而增大,由于浮力不断增大,合力也就不断增大,则物体将下做加速度逐渐变大变减速直线运动,直到速度减为零,但此时合力仍存在,则物体会向上做加速度逐渐减小变加速直线运动,直到经过平衡位置,此时重力大于浮力物体向下做加速度逐渐变大的变减速直线运动,直到速度变为零......
所以物体将会永远在平衡位置附近上下波动(在不计水的阻力情况下)
(三)若计水的阻力,则物体最终会停留在平衡位置,即水的密度和物体密度相等的位置
在物体和液体各部分密度相同的条件下是如此,但一般达不到这条件。
如果物体可以被认为是一个平面,就可以处于液体的任何深度,但有这样的物体吗?没有,所以物体不可能在不借助外力的情况下停留于液体的任何深度;
因为不是是一个平面,就存在压力差,物体下部分的压力大于上部分的压力,于是产生浮力。浮力大小由液体的比重决定,所受重力有物体比重决定,两力平衡则物体悬停;
假定物体悬于液体中:压一下物体,根据惯性物体向下匀速运动。
但大多情况下对于液体来说,越往下液体的比重越大,你可能会发现物体在平衡上下波动,直至回到平衡处。
什么因素决定物体处于的深度?当然是物体的比重和液体的比重。物体所占的液体部分,其最大比重和最小比重的平均值一定和物体比重相等。
悬浮的深度是固定的,即使你压它下去也会浮起来回到原来的高度。
实际上液体下部的密度会由于温度压强等的影响一般会大于上部.所以物体在原有的悬浮位置受压向下的话,会产向上的浮力,最终还会回到原来的位置.如果液体各部密度相同,物体原则上可停留在液体中的任何位置.推动它一下,产生的是阻尼运动,物体会停留在它动能消耗殆尽的地方.
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