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부력
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B=
ρfluidgV
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평형
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유체가 계안에서 정지해 있을때 유체 내부에 어떠한 범위의 계를 잡든 그 특정한 계에 작용하는 외력은 0이다. 이는 계에 작용하는 중력과 그를 떠받치는 어떤힘이 같기 때문이라고 해석할수있는데 그 어떤힘을 부력이라고 정의한다.
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B=(Pbot-Ptop)A=Mg=ρfluidgV=(ρfluidgh)A
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N
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관련서적 및 논문
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아르키메데스의 원리라고도 한다.(Eureka!)
밀도가 ρobj인 물체를 유체에 넣으면 물체의 무게는 Fg=Mg=ρfluidgV이고 물체의 작용하는 알짜힘은 B-Fg=(ρfluid-ρobj)gVobj이므로 물체의 밀도가 유체의 밀도보다 작으면 위로 가속되고 크면 아래로 가라앉을 것이다. 이때 밀도가 작아 유체 표면에 떠 있다면 물체가 유체에 잠겨있는 부피만큼의 부력을 받게 되고 이 부력은 물체 전체의 무게와 같다. 즉 B=ρfluidgVfluid 이고 Fg=Mg=ρobjgVobj이고 Fg=B이므로 Vfluid/Vobj=ρobj/ρfluid또는 이다. 즉 떠있는 물체의 전체부피중 유체 표면 아래쪽의 부피가 차지하는 비율은 유체 밀도에 대한 물체 밀도의 비율과 같다.
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