于橙色部分充满水,那么青色部分对橙色部分的作用就是产生支撑力,等于橙色部分全部都是水的重量。现在命名这种支撑力为浮力。现在我们把水全部换成汽油、酒精或者什么其他液体,那么上述的分析不变。也就是说浮力(或者说支撑力)的大小就等于某个物品所占据液体体积所对应的液体重量。记录中以阿基米德讨论为最早。 我们的身体主要成份是水,不易被压缩。假设是空气的话,我们就不能潜水。即便采用一些手段潜水,潜入10米,我们就要被压到原来体积的一半了。 正常情况下,空气无所不在,如果想要消除大气压力,就要完全消除空气。某个空间中没有任何气体、液体或其他物质,我们称之为真空。比如太空中就可以称之为真空,而且这个真空比地面上我们制造出来的真空更干净。100公里厚的大气等效为10米高的水柱,也等效为0.76米的水银柱。因为水银的密度是水的10/0.76=13.4倍。如右图,取1米长的玻璃厚管,其中一端是封闭的,另一端开口。灌满水银,堵住开口放入水银池后放开堵口,水银池表面橙色部分承受大气压力,粉色部分承受玻璃管内水银压力,当两者相同时,水银面保持平衡。也就是说,100公里高的大气和0.76米高的水银柱产生的压力相同。而在玻璃管内超出0.76米的部分就是真空。实际上里面有少量水银蒸气。 思考: 1.现在我们将液体换成气体,也就是说,空气对其中的物体有没有浮力?【氢气球为什么要用绳子牵着?不然就飞跑了】 2.鸟在空中飞行,飞机在空中飞行,是浮力起的作用吗?【我们为什么飞不起来?】 3.早年农村可以见到手动式抽水机,在使用前要给上面的橡胶活塞倒些水来密封。那么井水最高能抽高多少米?【1个大气压对应多少米高的水?为什么可以这样估计?】 4.人蹲久了,突然站起来,为什么会眼前发黑、发晕?【人心脏的压力,至少可以把血液提高多少?考虑到维持血液流动】 5.接问题4,长颈鹿身高5.5米,什么情况对它生命可能造成威胁?【脖子长,采食范围大,可高可低,那么…】 生活中出现的压力和浮力: 1.自来水系统、喷泉 2.抽水马桶水箱(浮力结合杠杆实现自动注定量水、水压力实现冲) 3.打气筒 4.过桥米线的汤 5.血压计 6.孔明灯 7.公园里面的游船 在地球上,任何物体都受到地球的吸引力,所以重力无所不在。我们生活在大气中,周围物体都受到大气的浮力。不过空气密度小,浮力很小,多数情况下都可以忽略。当某些物体很大时,浮力就是不可忽略的。 古代的应用: 船,是影响人类文明进程的工具。道路和运输,一直是制约文明交流和发展的主要因素。在现代机械和化工没有发展起来前,水运是性价比最高的运输手段。在4000年前,古希腊人就驾驭船,殖民地中海和黑海区域。南岛语系的人征服印度洋和太平洋也必须使用船。在运输量需求大的地方,人类开凿运河沟通水路。比如灵渠、京杭大运河、基尔运河、巴拿马运河、苏伊士运河。船的漂浮是依赖浮力,而前进的动力则可以是人力(希腊三桨座战船trireme)、风力(中国硬帆、阿拉伯软帆)、机械动力(蒸汽机.富尔顿)、核动力(鹦鹉螺号)。 近代的应用: 1.气球,包括热气球和氢气球。可以带人飞上天空,从新的角度观察世界。在飞机不成熟的年代,气球可以进行侦查(炮兵校准)、空中运输(齐柏林伯爵)。在航天技术不成熟的年代,气球可到达平流层顶部,进行天文观察。 2.挖掘石油,往油井中注入高压热水,可使石油自动喷出。像自流井是内部本身压力大,足以克服液体升高至地表对应的压力。在深井中采水,依靠泵水机强大的压力克服水自身的重力。采水溶性矿(岩盐)或热熔性矿(硫磺),方法类似。 观察: 1.香烟对身体有害,但是很多人在吸。观察吸烟的过程,看烟是如何进入身体的,注意站在上风口避免受害。M.Zzwtwx.com