杯子裡裝球和水後同時作自由落體運動,球會受到水的浮力嗎?

球和水同時作自由落體運動,球會受到水的浮力嗎?

杯子裡裝球和水後同時作自由落體運動,球會受到水的浮力嗎?

杯子裡裝球和水後同時作自由落體運動,球會受到水的浮力嗎?

答案:球不會受到浮力。

第一種解釋:

球和水同時作自由落體運動,同時處於完全失重狀態,所以,球不會受到水的浮力作用。

高中物理關於完全失重的定義:當物體豎直向下運動的加速度等於重力加速度時,物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)等於零,這種現象叫做完全失重。

另外:我們在電視上看到我國航天員在太空完全失重狀態下的生活狀況,就更加能夠理解了!

值得注意的是:當物體處於完全失重狀態時,並不是物體不受重力的作用!

杯子裡裝球和水後同時作自由落體運動,球會受到水的浮力嗎?

航天員在太空完全失重狀態

第二種解釋:類型題:彈簧秤上掛著重為20牛的物體,

如果彈簧秤和掛著的物體一起做自由落體運動,彈簧秤上的讀數是多少 ?

用牛頓第二定律求解:對於物體受到豎直向下的重力mg和彈簧秤豎直向上的拉力F的作用,豎直向下作加速度a=g的勻加速運動,如圖,由牛頓第二定律得:mg-F=ma=mg所以F=0,根據牛頓第三定律:物體豎直向下拉彈簧秤的力也等於0,彈簧秤沒有受到拉力作用,讀數就等於0。

杯子裡裝球和水後同時作自由落體運動,球會受到水的浮力嗎?

彈簧秤和掛著的物體一起做自由落體運動

杯子裡裝球和水後同時作自由落體運動,球會受到水的浮力嗎?

隔離彈簧秤和掛著的物體受力分析

第三種解釋:

浮力的產生原因:球受到水的浮力是:水對球的下表面和上表面的壓力差。這個壓力是由水的重力產生的(水中同一深度各個方向的壓力大小相等),而水的重力全部都去產生運動的加速度了,所以水對球的上表面和下表面的壓力都等於0,壓力差就為0,則:水對球的浮力等於0。

杯子裡裝球和水後同時作自由落體運動,球會受到水的浮力嗎?

浮力的產生原因

所以:球不會受到浮力作用。


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