Transwiki:壓力、密度與浮力

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公式與原理[編輯]

一、壓力公式[編輯]

  • P是壓力
  • A受力面積
  • F是物體所受的垂直力

二、密度公式[編輯]

  • D是密度
  • M是質量
  • V是體積

三、浮力公式[編輯]

流體內部一團物質所受的浮力

  • F=D×V
  • F是物體所受的浮力
  • D是四週流體的密度
  • V物質所排開流體的體積

四、浮力來源[編輯]

(一)壓力疊加[編輯]

壓力疊加圖.svg
  • 流體內部深度越深,壓力越大
  • 流體十層的橫向截面積都相同,設為 A
  • 各層底部所受的重力/A,P10所受的重力是1~10層所累積下來的重力,P9所受的重力是1~9層所累積下來的重力

(二)流體內部靜止一點之壓力[編輯]

流體內部靜止一點之壓力.svg

均勻的流體內的任一靜止的質點所受的靜壓力只與垂直高度有關,因此P1~P8對該質點的壓力都相等。

(三)固體取代流體的壓力差[編輯]

壓力疊加圖2.svg
  • 灰色部分為固體,白色部分為液體,在物體四周的液體會對物體施加壓力所以當下方液體(P7~P10)大於上方液體(P1~P3)時就會產生浮力,讓物體浮起來,所以物體在流體中所受的浮力等於排開流體的重量。
  • 如果物體的重量大於相同體積的液體重(物體密度大於液體密度)則物體所受浮力小於物體的重力, 故物體會下沉
  • 如果物體的重量小於相同體積的液體重(物體密度小於液體密度)則物體所受浮力大於物體的重力, 故物體會上升

PHET[編輯]

下載點1(遊戲1) 解說:

  • 分為五種模式:
    1. 質量相同:有四樣不同的物質,不可調質量和體積
    2. 體積相同:有四樣不同的物質,不可調質量和體積
    3. 密度相同:有四樣不同的物質,不可調質量和體積
    4. 神秘的東西:有五樣不同的物質和磅秤,不可調質量和體積
    5. 自定:在自定模式裏又分為兩種模式
      1. 自定:可調質量和體積
      2. 材料:有保麗龍、木頭、冰、磚塊、鋁,可調質量和體積
  • 玩法:
    1. 自訂:可先調質量和體積,然後將東西放在100公升的水裏看水的變化
    2. 質量相同:將東西放在100公升的水裏看水的變化
    3. 體積相同:將東西放在100公升的水裏看水的變化
    4. 密度相同:將東西放在100公升的水裏看水的變化
    5. 神秘的東西:將東西放在100公升的水裏看水的變化
  • 遊戲目標:
    1. 了解質量相同,密度不同體積的變化

下載點2(遊戲2) 解說:

  • 分為兩種模式:

簡介、浮力遊樂場

  • 簡介裏有三種模式
    1. 質量相同
    2. 體積相同
    3. 密度相同
  • 三種模式功能皆相同只有物質不同
  • 功能
    1. 顯示
      1. 重力
      2. 浮力
      3. 接觸
      4. 質量
      5. 力大小
      6. 有磅秤
      7. 可調液體

浮力遊樂場

  • 浮力遊樂場有兩種模式
    1. 一種物質模式和兩種物質模式,功能相同
      1. 可調質量、體積、有磅秤、可調液體密度和可顯示重力、浮力、接觸、質量、力大小

遊戲2玩法與遊戲1相同