密度天平的原理:浮力法和置换法

浮力法与置换法：

根据阿基米得的原理测定一个物质的密度，说明固体浸没在液体中的重量、体积和密度之间的关系。但测定密度要地测定样品的体积是困难的。

当物体完全地被浸没在液体时，要求物体的体积与置换液体的体积是相等的。因而我们可以获得密度和液体重量和固体重量之间的关系。

许多简单和的测定重量方法可以排除需要测量体积：

流体静力的称重做法有二个基本上不同的方法。

A：浮力方法：经由浮力而使重量减少，需要测量物体的重量。

B：置换方法：要求直接测量置换的液体重量。

置换方法：

置换法是阿基米得的另一种方法，用于测量固体和液体的密度。置换法的程序必需要测定置换液体的重量，液体容器直接地放在秤盘上同时浸没物体。有许多情况，物体悬浮在挂架组合上。

当物体浸没在液体时，它置换了液体的体积Vfl 于密度ρfl 和重量Wfl。施加在置换物体的浮力是FB=ρfl.Vfl.g = Wfl.g。 由于物体的重量Ws g是装载于挂架组合上，而且不是由天平装载，天平直接地读出液体Wfl的重量，但是容器的重量要先扣除。

浮力方法：

是常常使用于测定固体和液体的密度。即，一个物体在液体中呈现的重量是经由浮力而使所测量的重量减少。这重量值被用于与在空气中重量组合而计算密度。所读出的重量说明浸没物体的重量表示被浮力所减少的值。

这意味着，根据公式ρs = ρfl (Ws/Wfl)，已知在空气中物体的重量 Ws= W(a)。物体在液体的重量 Wfl 不直接地知道,而是由物体在空气的重量(W(a))和在液体(W(fl))之间的区别产生：W fl = W(a) - W(fl)。