问题标题:
产生浮力的原因:如图浸入液体中的物体的上下表面在液体中的深度不同,所受的压力不同(上下表面积均为S),下表面受到向上压力F向上,上表面受到向下压力F向下,因为F向上______F向
问题描述:
产生浮力的原因:如图浸入液体中的物体的上下表面在液体中的深度不同,所受的压力不同(上下表面积均为S),下表面受到向上压力F向上,上表面受到向下压力F向下,因为F向上______F向下,它们之差就产生了浮力,F浮=F向上-F向下,所以浮力方向是______的.
杜彦芬回答:
假设边长为L的正方体,浸没在液体中,正方体的上表面与液体表面平行,且深度为h1,下表面深度为h2.这时正方体的六个表面都受到液体的压力作用如右图:
这时,正方体的前后两侧面(左右两侧面),处在液体的同一深度处.则h向前=h向后,(h向左=h向右),
由p=ρ液gh可得:p向前=p向后,(p向左=p向右).即前后两侧面(左右两侧面)在液体中受到的液体的压强也相等.
∵前后两侧面(左右两侧面)表面积均为S′,
∴由F=pS′可得:F向前=F向后,(F向左=F向右).即前后两侧面(左右两侧面)在液体中受到的压力相等,是平衡力,合力为零,作用效果相互抵消.
而上、下表面有所不同,上表面所处的深度为h1,下表面深度为h2.
则上表面受到的压强为p向上=ρ液gh1,受到的压力为F向上=P向上S=ρ液gh1;
下表面受到的压强为p向下=ρ液gh2,受到的压力为F向下=p向下S=ρ液gh2.
∵h1<h2.
∴F向上>F向下,
则液体会对物体产生一个向上的和向下的压力不相等,压力差就产生了浮力,即:F浮=F向上-F向下,
所以浮力方向是与向上的压力F向上的方向一致,是竖直向上的.
故答案为:>;竖直向上的.
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