海底的物体仍然会浮起吗?[关闭]


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因此,我知道发生浮力是因为与上方相比,流体从物体下方施加了更大的压力,如图所示 在此处输入图片说明

所以我的问题是,如果物体被迫到容器底部,以至于没有液体进入容器底部,该怎么办?逻辑是,如果下方没有流体,则没有任何推动力。那么,那个物体仍然会产生浮力吗?如果是,为什么?

编辑:有趣的是看到一些彼此不同的答案。需要注意的一件事-根据我的教科书的浮力,是由于静水压力而产生的力-与物体的密度无关。因此,那些然后说可以因为不那么密集而将经历浮力的人是错误的,那不是浮力。


这是一个很好的问题!对于我的回答,我认为豆子罐将漂浮在水中(体验浮力)。您正在要求先将容器压到地面的边缘情况。
rul30 '18

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是的,这就是我在说的
M. Wother,


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我投票结束这个题为离题,因为这似乎是关于物理定律的理论边缘情况,并且更适合于物理堆栈交换(如果是重复的话)。所提出的问题似乎并不专注于问题的实际应用或工程方面。
JMac

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评论不作进一步讨论;此对话已转移至聊天
航空

Answers:


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是的,当您的罐子浸入水底时,它仍然会具有浮力。

不论浸入深度如何,任何物体即使保持在底部,也将失去等于其流失的水的重量。您将静水压力与浮力混淆了。

静水压力会随着深度的增加而增加,甚至可能压扁罐子。但是水在罐子上施加的浮力几乎保持不变,因为水几乎是不可压缩的,因此其密度或多或少都相同在浅水和深水。因此,排出的水在底部的重量将相同,并且其引起的浮力也将相同。


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为什么要下票?
Wossname

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对网站质量的悲伤反思。浮力甚至发生在一块混凝土上,而该混凝土被淹没了,并充当桥梁的桥台。您将减去水的重量以计算基础荷载。
kamran

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100%正确。向下的重力与所产生的静水压力之间的净差为“浮力”。当物体在水面愉快地摆动时,没有浮力。如果将物体压在表面上方,则重力将获胜;如果将物体压在表面下方,则浮力将获胜,直到两个力相等。任何关于粘在池塘底部的可浮物没有浮力的建议都是胡说!
唐纳德·吉布森

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此分析存在一个问题,似乎忽略了问题的要点。当底部没有水时,底部是否存在静水压力?这似乎并没有解决这个问题,只是说“浮力是相同的,因为静水压力的差异是相同的”。但您没有解决此问题关注的极端情况;当他们没有水的情况下。首先,您无需说明如何在没有任何流体的情况下表现出静水压力。
JMac

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@AsymLabs您正在描述浮力背后的数学;但忽略了为什么会这样表现出来。由于物体上的静水力平衡,因此存在浮力。以及深度增加时压力增加。对于任何受静水力作用的封闭表面;我们在身上得到了完全的浮力。对于物体表面不与流体静水接触的情况;压力不再是封闭的表面;因此浮力不能像浸没物体一样天真地应用。
JMac

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是的,它会-物体占据的空间比周围的流体轻,因此它想上升。

就像将球推到浴缸底部一样-它会停留在那里吗?

编辑:对于那些说球的形状有很大不同的人:用一个塑料空心立方体(充满空气)尝试一下,这样立方体可以平放在表面上...


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并不是那么容易,问题是关于一个罐头,考虑到“完美”罐头将不会有向上的压力。您带球的例子确实与众不同。因为球只触及底部很小的区域。
rul30 '18

@ rul30尝试用中空的塑料立方体,然后...
太阳麦克

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正如rul30所提到的-我说的是理论上完美的形状和理论上的场景。所有日常用品都有一些小孔,通道和东西(我猜是这样)
M. Wother

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那有什么区别呢?根据我的教科书,浮力与物体的密度无关,只是物体的体积
M. Wother

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@ M.Wother如果正确阅读,则说明教科书有误。是给定体积的物体的质量与周围相同体积的液体的质量相比,确定物体是否下沉或上升-体积的质量是密度的定义。
AsymLabs

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我不确定为什么SolarMike删除了他的回复。将罐子固定在地面上的唯一东西(海军术语“骄傲”)是真空力,即,如果罐子有良好的密封性,则该压力使您无法将罐子从桌子上抬起。
只要罐子的密度小于周围流体的密度,它就会承受浮力。不要将现有力量净力量混淆。一旦存在允许水在罐下流动的通道,水的深度压力会导致罐上升到表面。(这是压力与深度的关系,而不是密度的问题)。如Wikipedia页面上所示,罐底部的压力(水压)大于罐顶部的压力,因此迫使罐上升。即使当罐子引以为傲时,也存在这种压力差。它只是缺乏的压力,如果真空中形成有保存罐到地面,会导致。因此,总而言之,罐子总是可以看到浮力。


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“完美密封在桌子上。” 如说吸盘
joojaa

@joojaa就是这样
卡尔·

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@CarlWitthoft我将其删除了,因为我无法让其他人了解它-现在已将其删除。有了强大的力量,您的观点变得更好了。
太阳迈克


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“只要罐子的密度小于周围流体的密度,它就会承受浮力。” 仅当所有方面都实际承受静水压力时,才应如此。据我所知,问题的关键是:“如果那里不允许有任何液体,会发生什么”。这似乎并没有解决该特定情况,或者至少没有说服它能那样工作的令人信服。
JMac

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这个问题是理论/学术的极端情况。

水中的身体将受到两种作用力:

  1. 作用在与水接触的所有表面上的压力
  2. 重力作用于身体的质量

维基百科上有关浮力的文章很好地解释了以下方程式的设置方法。本文还给出了浮力的定义:

在物理学中,浮力或上冲力是由沉浸物体的重量相对的流体施加的向上力

(读者必须确定地面上的物体是否仍然沉入水中。)

FBσA

FB=σdA

对于沉浸式物体,可以使用高斯定理。这意味着可以用体积积分代替面积积分。但是,在这种边缘情况下,身体的空气整体不是“封闭的”。作为CAN坐在地上有在罐的底侧没有水(压力)(也见说明过在Physics.SE 12)。

这意味着在边缘情况下,身体与地面接触,因此无法使用基于体积积分的方程式:

FB=ρVdisplacedg

计算浮力的唯一方法是对身体表面的压力矢量进行积分。
这意味着一个完美的平坦地面,一个完美的航空积分可以成为:

FB=pattopofcanAtop

净力(浮力和重力)为:

Fnet=pattopofcanAtopmcang

FB

散热效果也非常相似。当阳光照射地面上的空气时,其密度会降低,就像您在水下的物体一样,您没有向上的(压力)力,因为在战争气泡下方没有密度更高的东西。如果该系统稳定,则需要打扰,该系统会在低密度区域下方带来一些较高密度的流体,从而获得浮力。下图从这里说明了这些步骤。 热量的图片


不同意-将罐子固定在地面上的唯一东西(海军上的“骄傲”)是真空力。只要罐子的密度小于周围流体的密度,它就会承受浮力。
卡尔·威索夫特

@CarlWitthoft请注意,这个问题是出于理论上的极端情况,即罐子下面没有水。
rul30 '18

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@ rul30你的论点根本没有道理!向下的重力与所产生的静水压力之间的净差为“浮力”。当物体在水面愉快地摆动时,没有浮力。如果将物体压在表面上方,则重力将获胜;如果将物体压在表面下方,则浮力将获胜,直到两个力相等。任何关于粘在池塘底部的可浮物没有浮力的建议都是胡说!–唐纳德·吉布森1月31日在2:26
唐纳德·吉布森

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我有点担心,尽管这是唯一可以直接解决所提出问题的答案,但这个答案似乎仍在投票。
JMAC

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@CarlWitthoft什么是“真空力”?当对某物施加真空时,您获得的力是因为该位置没有压力。和其他地方的压力。真空本身不是提供力的地方。它不浮动的原因是因为您摆脱了下面的静水压力。导致压力平衡发生变化;它现在朝下而不是朝上,通常您会在静水压力下具有封闭的表面。
JMac
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