Home
Explore Uedu
Student Console
Register as Member/Login
(2) In future presentations of the research findings, in addition to the course project website and public presentations, your real name and personal information will not appear in this research report. If you are interested in the research results, we can provide you with an executive summary after the study is completed.
問卷中心
Teacher Console
Course Setup
Support & Messages
Uptime Data

UeduGPTs

--

Jupyters

2

Local AI

--

CISOSE26 本地 AI UG26
臺北 AQI 21 · 臺中 AQI 22 · 臺南 AQI 41 · 高雄 AQI 40

AI Reply Desktop Notifications

Show a desktop notification when the AI TA finishes replying

Chat Message Notifications

Notify me when classmates post messages in the forum

Sound notification

Play an alert sound whenever there is a new notification

物理實驗

浮力與阿基米德原理

把不同材質的物塊放進液體:調物塊密度、體積與液體密度,看它上浮、懸浮還是下沉。用彈簧秤量浸入前後的視重差,驗證浮力恰等於排開液體的重量。
t = 0.00 s

實驗數據

尚無記錄。調整參數、完成一次量測後,按「記錄本次數據」把結果存進表格。

實驗參數

液體種類(kg/m³)
液體密度 ρ_f
物塊密度 ρ_obj
物塊體積 V
實驗模式
浸入深度比例

即時量測

浮力 F_b=ρ_f·V_sub·g
N
排開液體體積 V_sub
L
彈簧秤讀數(視重)
理論沒入比例 ρ_obj/ρ_f

畫面符號圖例

  • 液面:液體表面;m:物塊質量;繩鬆弛(浮力>重力)=物體會上浮

實驗任務

  1. 驗證阿基米德原理:用彈簧秤模式量幾組不同浸入深度的視重, 記錄到數據表後計算「空氣中重−視重」,和理論浮力 F_b=ρ_f·V_sub·g 比對——是不是恰好等於排開液體的重量?
  2. 找出浮沉條件:切到釋放模式,固定液體為水,把物塊密度從 200 慢慢調到 3000, 每次釋放並記錄結果。上浮、懸浮、下沉的分界在哪裡?和 ρ_f 是什麼關係?
  3. 冰山一角:讓物塊漂浮(ρ_obj<ρ_f),等它靜止後比較「量測沒入比例」與「ρ_obj/ρ_f」。 冰的密度約 920 kg/m³——冰山露出海面的比例大約是多少?
  4. 鐵也能浮:把物塊密度調到 7870 不行?沒關係,調到上限 3000(已超過多數岩石), 換成水銀(13600)再釋放——金屬塊浮在液體上!記下沒入比例並用密度比驗算。

模型與假設

彈簧秤模式(準靜態):視重 W_app=mg−ρ_f·V_sub·g;浮力大於重力時吊繩鬆弛、讀數為 0。
釋放模式(RK4):m·y″=−mg+ρ_f·V_sub(y)·g−c·y′,沒入體積依立方體位置與液面幾何即時計算。
假設與適用範圍:忽略表面張力、液面升降與液體擾動(水槽視為足夠大); 阻尼取線性近似(真實流體阻力在高速時更接近與速度平方成正比),僅用來讓物塊在數秒內收斂到平衡,不影響最終浮沉位置。