利用高斯公式推证阿基米德原理:浸没在液体中的物体所受液体的压力的合力(即浮力)的方向铅直向上,大小等于这物体所排开的液体的重量.

admin2011-11-19  62

问题 利用高斯公式推证阿基米德原理:浸没在液体中的物体所受液体的压力的合力(即浮力)的方向铅直向上,大小等于这物体所排开的液体的重量.

选项

答案取液面为xOy面,z轴垂直向下,设液体密度为ρ,在物体表面∑上的取元素dS,(x,y,z)为dS上一点,并设∑在点(x,y,z)处的外法线方向余弦为(cosα,cosβ,cosγ)则dS上点(x,y,z)处单位面积上所受液体的压力为:-ρzcosαi-ρzcosβj-ρzcosγk,因而dS上受液体的压力 在三坐标轴上的分量分别为: dFx=-ρzcosαdS dFy=-ρzcosβdS dFz=-ρzcosγdS ∑上受压力在x,y,z上的分量分别为 [*] 其中V为物体排开水的体积,所以液体中的物体所受液体的压力的合力(即浮力)方向铅直向上,大小等于ρV,即物体排开水的重量.

解析
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