为什么船只可以浮在水面上,而同等重量的钢材却会沉入水底?
大家要知道船为什么会浮在水上是因为其浮力与重力相等,但是相同同重量的钢材浮力比重力要小因此会沉了下去。因此我们知道了两个相同重量的物体,它们的浮力并不一定相同。当船跟钢材是相同的重量,虽然重量相同,但是船的密度比水的密度要小,因此会浮在水面上。但是钢材的密度比水大,因此就沉入了水底。所以重量并不是主要决定浮力的因素。
一、浮力的来由浮力是古希腊阿基米德所发现的。当时一个国王想让人帮它制造了一顶纯金子制成的皇冠,法这个皇冠完成之后,国王很开心,但是同时他还很担心,怕这个工匠私吞了一引起黄金,怕皇冠不是纯金的。于是有些人想到了让阿基米德来测试皇冠的黄金纯度。自从阿基米德受到任务之后,一直找不到解决的方法。但是在洗澡的时候发现了解决的方法。这个方法是将与王冠和相等重量的黄金一起放到装满水的容器里面,通过溢出的水量多来计算出它体积,之后进行相互比较就知道王冠是不是纯金的。于是在这次测试当中发现了浮力的定律。
二、排水量以及密度比水大就可以浮在水面在我们固定的思想里面钢铁是一个很重的物品,因此它不可能在水面上漂浮着。所以当把一个实心的钢球放在了水中那么一定会沉在下面,但是人们把相同重量的一个中间空心的钢球放在水中,只要在钢珠的密度比水要大,那么中间空心的钢球就可以漂浮在水面上。轮船跟钢铁之间也是跟这个一样的道理。我们可以想像一下,轮船它就相当于被人们加工过的一个空心的钢球,只是上面是开旷的,因此当这个轮船全部的密度比水小,那么轮船就能够浮在水上。
所以我们知道,密度、重量、浮力之间的关系。当相同的重度,因为密度不同,当密度小于水的密度就可以浮在水面上。但是如果轮船所增加的物品变多,那么它的重量和吃水量会变大。当到达临界点,超过极限的时候,而轮船的体积依旧不变,但是重量却是一直不断的增加,一直到超过水的密度,那么就会引起沉船的事情发生。
浮力=排水量(水的重量)
排水1万斤,浮力就是1万斤
船在水中可以排去很多水,它只需要排去船身重量的水就可以浮起来,但是铁片就只能排去一小部分水,这些水的重量很小,所以浮力也很小,浮力小于铁片重力,铁片就沉下去了
为什么船只可以浮在水面上,而同等重量的钢材却会沉入水底?船之所以会浮在水面上是因为其浮力等于自身的重力,而同等重量的钢材沉入水下是因为浮力小于重力。说到这里就可以简单的知道了两个同等质量的物体浮力并不一定相同。
这个时候就要看体积的问题,船只排开水的体积要大于普通钢材排开水的体积,因此浮力就要大,这是初中的物理知识吧!换一句话说船的形状比较特殊,放在水中就要像沉下去就需要排开更多的水,而同等重量的钢铁就完全不需要排开那么多的水就可以沉入水下。
“给我一个支点,我能撬起整个地球”这句话是阿基米德说的,这位古希腊时期的科学家发现了浮力的原理。有这样一个小故事,叙拉古赫农王曾让人帮它定制了一顶纯金皇冠,皇冠做好之后这位王非常的喜欢,但有的时候还很担忧,自己提供的黄金能不能被工匠私吞了,如果这顶皇冠不是纯金的怎们办。
这位王的大臣们就一切为他想办法,但都是一群狗腿子们哪有什么好办法,这个时候有人就提到了阿基米德,那个时候他还是有点名声的。阿基米德接到任务后也忧心忡忡的想办法,在一次洗澡受启发想到了好办法。那就是把王冠和同等重量的黄金放入装满水的桶中,看溢出的水量多少就可以测量出它们的体积,进行比较就可以知道王冠是否为纯金的。
这次帮国王测量王冠让阿基米德发现了浮力定律,物体在水中的浮力等于它所排出液体的重量,用公式表示就是F浮力=G排,G排表示的就是排开水的重力计算公式为ρ液gV排。在我们常规的想法中钢铁那么重很难漂浮在水面上,例如一个钢球放入水中必然是沉底的,如果用同等重量的钢铁制造一个空心钢球,只要达到最后整体的密度大于水的密度,那么这个空心钢球就可以漂浮起来。
那么轮船和钢铁相比较就是相同的道理,轮船就像是一个被加工制造的空心钢球,只不过上部分没有封顶罢了,这个时候让它整体密度小于水的密度,轮船就可以漂浮在水面上了,当然随着承载物体的增多,吃水量会越来越大。当达到一定程度的时候,超过那个极限,轮船体积不变而重量一直在增大直到大于水的密度,最后就直接沉船了。
以后涉及到浮力的问题,直接考虑它的排水量多少问题就好了,简单讨论就到这里了。
文/杜若,图片来源网络侵删。
欢迎关注我们:科学黑洞!
船只可以漂浮在水面上,因为船只具有排水能力,而钢材并不具备排水的能力,它只是直接地落入了水中,没有空气,没有海水给他产生的浮力,自然就不能漂浮起来。
这里面有一个概念,就是物体跟水的接触面积。接触面积越大浮力就越大,从而会浮在水面上,因为同等质量的钢铁跟水的接触面积比较小,所以受到的浮力非常小就会沉入水底。
这个就是浮力定律,船的密度是小于水的密度的。那么这样它就可以轻轻的漂在上面,如果重量特别重了那么船它就该沉下去了。
要知道船是利用了水的浮力才能够浮在水面上的。并且船只排开水的体积要大于普通钢材排开水的体积,因此浮力就要大很多了。
答:为什么船只可以浮在水面上,而同等重量的钢材却会沉入水底?船之所以会浮在水面上是因为其浮力等于自身的重力,而同等重量的钢材沉入水下是因为浮力小于重力。说到这里就可以简单的知道了两个同等质量的物体浮力并不一定相同。这个时候就要看体积的问题,船只排开水的体积要大于普通钢材排开水的体积,因此浮力...
答:1、船之所以能浮在水面上,原因在于水的浮力作用。当船体排开的水的重量等于船只的总重量时,船只所受的重力与水的浮力达到平衡,从而保持在水面上漂浮。2、尽管船体通常由密度大于水的材料,如钢铁,构成,但船却是空心的。这种设计使得船在水中能够受到足够的浮力,从而能够克服自身的重力,实现浮力。
答:5. 船只的壳体比重较大,但其水下部分内部有大量空间是空的,这使得它排开的水重量远大于自身重量,从而浮力大于重力,保持浮在水面上。6. 为了增强航母的抗沉性,设计中包含了多个密封隔舱。即使航母进水,由于水不能进入其他部分,对船只重量的改变不大,浮力依然大于重力,船只能够维持浮力。7. 如...
答:2. 水的浮力与轮船排开的水重力相等,当船体没入水中,排开的水重等于船的重力时,船就能浮在水面上,保持平衡状态。3. 换句话说,整个轮船(包括所有空间)的平均密度必须小于水的密度。
答:浮木或船体的重力等于其浸入水中部分所排开的水重,所以浮于水面。气球的重量比它同体积空气的重力小,即浮力大于重力,所以会上升。这种浸在水中或空气中,受到水或空气将物体向上托的力叫“浮力”。例如,从井里提一桶水,在未离开水面之前比离开水面之后要轻些,这是因为桶受到水的浮力。不仅是水,例如酒精、煤油或...
答:船可以浮在水面上是因为水具有浮力。根据阿基米德定律,一个物体在液体中的浮力等于它排开的液体的重量。船体的设计和结构以及重心的位置都会影响船的浮力。船体一般被设计成流线型,以减小水的阻力,并且底部通常是平的,以增加浮力。船体内部也被设计成多个密封的舱室,以防止水进入船体导致沉没。此外,...
答:我们还比它轻太多,有重量的物品都会沉入海里,为什么船能在水面上?那是因为船也不是实心船而且它的浮力大于它的重力。轮船作为现在海上运输货物的重要工具,被世人熟知,特别是那一个个超大号的港口的建立和港口智能话的实现更是让它成为了国之骄傲,但被人熟知的后面是很多人不懂那种万吨级别的大船...
答:1. 现代大轮船采用钢材建造,而钢材的密度远大于水。即便船内装载了如粮食、机器等重物,轮船依然能够漂浮在水面上。这是如何实现的呢?2. 要解答这个问题,我们可以进行一个简单的实验。将一张铁皮直接放入水中,它会迅速沉没。然而,如果将同样的铁皮制成一个盒子,其重量并未改变,却能漂浮在水面上...
答:一、水的浮力作用 船之所以能浮在水面上,首先是因为水对船底产生了浮力。水的浮力是物体在液体中所受到的一种向上的力。根据阿基米德原理,物体在液体中排开的液体体积越大,所受到的浮力就越大。船体设计得足够轻盈,并且具有特定的形状以最大限度地排开水,从而获取足够的浮力来支撑船体的重量,使船...