流體靜力學的一個重要原理，它指出，浸入靜止流體中的物體受到一個浮力，其大小等於該物體所排開的流體重量，方向垂直向上並通過所排開流體的形心。這結論是阿基米德首先提出的，故稱阿基米德原理。結論對部分浸入液體中的物體同樣是正確的。同一結論還可以推廣到氣體。
基本介紹
- 中文名：阿基米德定律
- 外文名：Archimedes principle
- 別稱：阿基米德原理
- 表達式：F＝γV
- 提出者：阿基米德
- 套用學科：流體靜力學
- 適用領域範圍：靜止液體、氣體等
- 適用領域範圍：經典牛頓力學
定義,歷史,適用範圍,套用實例,氣球,液體比重計,排水量,積雲對流,
定義
浸入靜止流體(氣體或液體)中的物體受到一個浮力，其大小等於該物體所排開的流體重量，方向垂直向上並通過所排開流體的形心。
圖1
圖1歷史
阿基米德發現的浮力原理，奠定了流體靜力學的基礎。傳說希倫王召見阿基米德，讓他鑑定純金王冠是否摻假。他冥思苦想多日，在跨進澡盆洗澡時，從看見水面上升得到啟示，作出了關於浮體問題的重大發現，並通過王冠排出的水量解決了國王的疑問。在著名的《論浮體》一書中，他按照各種固體的形狀和比重的變化來確定其浮於水中的位置，並且詳細闡述和總結了後來聞名於世的阿基米德原理：放在液體中的物體受到向上的浮力，其大小等於物體所排開的液體重量。從此使人們對物體的沉浮有了科學的認識。
適用範圍
阿基米德原理適用於全部或部分浸入靜止流體的物體，要求物體下表面必須與流體接觸（圖1）。
如果物體的下表面並未全部同流體接觸，例如，被水浸沒的橋墩、插入海底的沉船、打入湖底的樁子等，在這類情況下，此時水的作用力並不等於原理中所規定的力。
如果水相對於物體有明顯的流動，此原理也不適用（見伯努利方程）。魚在水中遊動，由於周圍的水受到擾動，用阿基米德原理算出的力只是部分值。這些情形要考慮流體動力學的效應。水翼船受到遠大於浮力的舉力就是動力學效應，所循規律與靜力學有所不同。
套用實例
氣球
液體比重計
對部分浸入液體的比重計，它所受到的浮力：F=W=γV 。
排水量
Vmax=m船/ρ水
由ρ=1,得 Vmax=m船/1
簡寫: V=m
即體積常數等於質量常數。合稱排水量。
積雲對流
阿基米德靜浮力可使積雲對流得以發展，在穩定層結大氣中可以產生重力內波。
