阿基米德浮力定律是什么思维(阿基米德浮力定律推导式)

流体的压强怎么算?船为什么能浮在水面上?为什么速度高的地方压力相对较低?12月2日12点,《张朝阳物理教程》第106期上线。搜狐创始人、董事局主席兼CEO张朝阳

流体的压强怎么算?船为什么能浮在水面上?为什么速度高的地方压力相对较低?12月2日12点,《张朝阳物理教程》第106期上线。搜狐创始人、董事局主席兼CEO张朝阳坐在搜狐直播间里。他从静态不可压缩的理想流体出发,首先引入了流体压强的概念,引入并分析了帕斯卡原理,然后通过力的平衡推导出重力场下的静态流体压强公式,引入阿基米德浮力定律。随后,张朝阳介绍了定常流动状态下的流体性质,推导了连续性方程和伯努利方程,并简要分析了为什么速度高的地方压力相对较低。

阿基米德浮力定律是什么思维(阿基米德浮力定律推导式)

课程一开始,张朝阳讲解了流体力学的重要性,介绍了流体压强的概念和不可压缩流体的帕斯卡原理,并通过帕斯卡原理说明了流体可以用于力的放大和收缩,这种力的标度效应并不违反能量守恒定律。然后通过受力分析推导出静液压力公式,得出阿基米德浮力定律。

分析完静态情况后,张朝阳转向分析定常流动的不可压缩流体。借助于电磁学中的电荷守恒定律及其相应的连续性方程,并根据流体的质量守恒,得到流体力学的连续性方程,进而在不可压缩和稳定的条件下简化连续性方程。结果表明,速度场散度为零。

最后,张朝阳推导出单位体积重力的势能和动能,证明压力的梯度的倒数等于流体压力的体积密度,说明压力是压力体积密度的势。进而借助能量守恒定律得出伯努利方程,利用伯努利方程简要分析为什么速度高的地方压力相对较低。速度低的地方,压力相对较高。

截至目前,《张朝阳的物理课》已直播百余次,内容丰富,覆盖面广,理论公式由浅入深,复杂与简单交融。从去年11月开始,他开了第一堂物理直播课。他首先从经典物理入手,推广了牛顿运动定律。然后从经典物理的“两朵乌云”过渡到现代物理,讨论黑体辐射理论中的维恩公式和普朗克公式的知识。

之后逐渐进入量子力学领域,从基本的薛定谔方程等理论内容,到氢原子的波函数,再到气体定容比热的温度阶梯,方便地解释了热力学定律。然后,我回到经典物理学,推导出飞船的运行轨迹,估算出太阳的结构和性质以及中子星的旋转速度。

然后解释了陀螺的岁差,计算了月球的潮汐高度。然后介绍狭义相对论的四维语言,逐渐过渡到电动力学。之后进一步分析了地球的变形原因和月球的退行效应,转向流体力学的研究。

张朝阳物理课的直播风格独树一帜:以微积分物理为特色,注重介绍日常现象,通过一步一步的细致计算和硬核推演,了解自然的基本规律。

来源:中国青年网

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