※ 引述《Muscovy (三分熟的闹钟)》之铭言： : ※ 引述《methodical (井然有序的)》之铭言： : : 有一软木立方体，体积为V，密度为D，连接一细绳浮於密度为ρ的液体 : : 中如图。(见附档第五页) http://www.cksh.tp.edu.tw/~cksite05/x.doc : : 若整个系统以水平加速度a运动，当稳定时，细绳与铅直的夹角为若干？ : : 细绳张力为若干？（ρ>D） : : ------------------------------------------------------------------------------ : : 想请问大家两个问题 : : 1.为什麽浮力在加速座标下的方向已经不是重力的反方向了? : 关於这个现象, 我倒是有个好玩的讲法讲给你听听看. : 先观察一碗水的加速运动. : 接下来请用想像力在水中随便挖一块水体（正立方体比较好想. ） : 请问这块水体的运动状态与受力分别是如何？ : 水体的运动状态很简单, 向右水平加速, 加速度为 a. : 受力嘛, 水体本身当然有个重力向下. : 另外还有周围水体的合力, 称作浮力好了, 不过大小不知方向不知. : 其他力呢？好像没了. 不好意思 为什麽绳子的张力在这种情况下不考虑了 : 所以问题变成: 水体受已知重力与未知浮力, 产生向右的加速度 a. : 解下去就知道浮力的大小跟方向, 解完之後参照你的附件比对一下. : : 2.为什麽软木是向右倾,而不是像处在向右加速座标公车中的人向左倾呢? : 从上一段可以看到... : 所谓「浮力」其实是我们想像「水在水中不受力」的结果. : 这也是最原始的浮力原理（物体所受浮力等於物体排开的液体重. ） : 接下来问: 如果把某一块水体挖掉, 换成软木呢？ : 这要岔题讲一下水压... : 有了浮力原理之後可以乱切水体, 做一堆自由体图. : 会做出水体不但有浮力, 还有水压（这需要画很多图, 跳过跳过. ） : 总之, 从浮力原理跟牛顿三定律可以找出水压这个物理量的物理特性. : 譬如作用垂直於自由体的表面, 与深度有关, 数学上是张量形式... 诸如此类. : 所以虽然我们都讲「浮力来自於水压的合力」, 历史发展却是反过来的. : 水压的概念在这边有用（倒还不必知道水压怎麽算. ） : 想像一下把某块水体挖掉, 并不会影响到刨除面上的那些水压. : 然後把软木装进去... : 很好, 既然面上的水压都不变, 於是软木感受的浮力就是刚刚水体感受的浮力. : 那是什麽？加速座标底下的浮力原理啊. : 这时候物体所受浮力并不等於排开的液体重; 会比较大, 而且跟 a, g 有关. 我想到另一个实验 就是把杯子装满水 用杯盖盖起来 在杯盖面黏一个用绳子绑住的铁球 杯子同样向右加速 里面的铁球应该会向左偏吧 看起来应该与放入物体的密度有关 比水大会往左偏 比水小会往右偏 是这样吗??? : ———— : 底下是补充... : 很无聊的我们还可以进一步推测加速座标里的「水压」有什麽不同. : 於是又画了一堆图... 这个跳过. : 最终会知道, 加速座标之下的水压确实不太一样. : 它还是跟「深度」有关, 不过新的深度是沿着 a, g 向量和的方向量测. : 还有更无聊的... : 你可以去讨论加速座标之下的白努力方程式该怎麽变; 当然, 跳过跳过. : 又更无聊的还会去发展相对论的版本... 很酷吧, 物理学家真闲. 如果浮力方向跟环境密度有关的话 我想到另外一个实验是 在向右加速的公车地板黏一个比空气密度低的气球 气球会往哪个方向偏呢? --

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