dx901557 wrote:13樓的平板存在著壓力差,而焊在底部的方塊不存在壓力差。 這就是本樓要討論的議題而您說焊成為一體就脫離浮力的定義所以我焊在側邊讓您看浮力=排開液體重這敘述並沒有註明說要有壓力差才成立
我認為即使正方體銲接於容器底部,正方體內部依樣會受到水壓所引起之浮力,因為正方體外側表面分子同樣會受到水壓力作用,進而使正方體外側分子壓向正方體內部分子,你水平橫向切開正方體中央一半的自由體圖就可以得知,正方體中央一半的內部分子接觸面,仍然會有正方體一半深度的水壓所引起的壓力
這個藍色箭頭只是物體抵抗變形的力量,從這個圖來看如果一個物體在被固定在密度遠超過他的流體中,也就是紅色箭頭大於藍色箭頭時,他就會因此縮小。只有在流體能夠進入被固定物底下時才有可能因為浮力而上升,而我認為您的問題應該是建立在被固定的某物不可能因為浮力而上升的情況吧,也就是說被固定物底下並無流體存在。否則只要有流體能夠出現在被固定物底下,因浮力而上升是必然的結果不是嗎?
Nuke worker wrote:若這樣成立管子內的...(恕刪) 假設管內壓力P1大於管外氣壓P2(一大氣壓),這樣的壓力差正是引起管壁環向應力P3的來源,切開管子一半的自由體圖,只看上半部管壁,即可求得管壁之環向應力P3*A3=P1*(對內側表面積的積分的面積A1)-P2*(大氣壓對外側表面積的積分A2)對於水平向分量而言P1作用於管內,P1本身作用於上半部管壁之水平向分量自相抵消,僅剩垂直分量對於水平向分量而言P2作用於管外,P2本身作用於上半部管壁之水平向分量自相抵消,僅剩垂直分量由垂直力平衡(因管子並無垂直移動,是靜止的),所以P3*A3=P1(垂直分量)*A1-P2(垂直分量)*A2其細節推導,你可以去書局找材料力學書籍(關於薄壁壓力容器之章節)來看
我前面的關於薄壁壓力容器推導過程,是建立在內部流體(氣體或液體)靜止的前提下所得到的結果,假設管內流體是流動的(像是自來水龍頭打開或關上使得流體有速度或是速度的變化產生),就會對管壁有其他力量產生,這種因流體速度對管壁之作用力,造成力量之不平衡(短時間內),因此會造成水管之運動(水管不再靜止,因為合力不等於零),這已經是流體力學的範疇了,但是我們家中的水管,並不違背力學的基本定律,只是之前我所推導的正方體及薄壁壓力容器都是建立在流體靜止的前提,假設流體不是靜止而是會流動,那麼不論是正方體或是管壁都會受到其他流體速度所造成的力量而運動(開關水龍頭瞬間的水管振動),也就是說正方體會被水(有速度的流體)沖走,那麼就要用柏努利原理及流體力學之理論來計算其受力,那麼正方體表面所受的力量就不是只有 "靜止水壓力"=水密度*水深度 這樣的簡單了所以你所說的家中自來水管造成的振動,其受力狀況就不是靜止水壓力,其公式原理是不同於前面的正方體水浮力推導,簡單來說靜止的流體(最早一開始所討論的正方體),只是流體力學的一個特例情況,其流體速度恰好等於零的狀況,只有在此流體靜止的特例情況時,正方體的表面所受的力量才會等於"靜止水壓力"
在一光滑底部的空鍋,使用一比重小於1之吸盤,吸於底部。加水後吸盘並不上浮。故並無出現定義之浮力。(浮力等於物體在水中所減少之重)。若依浮力乃物在水中之上下壓力差所造成,在此並無上壓力。故只存在下壓力所形成之作用力。