一道经典的物理受力分析题—关于浮力
如图所示
水池的边上有一个铅球,这个铅球有约莫直接掉到水池里,也有约莫掉到水池中的汽船里。问掉到水池里和掉到汽船里,哪一种情况下水池的水面会上升得更高一些?
起首我们要分析两种形态下铅球的受力情况。
一、铅球在汽船上
第一种情况
铅球遭到两个力(汽船忽略不计)分散是:垂直向上的浮力,垂直向下的重力,轻重相称朝向相反,铅球处于均衡形态,以是有
F浮力=G重力,由于F浮力=ρ水gV1,G=mg
因此V1=mg/ρ水g
一、铅球沉在水底
第二种情况
铅球遭到三个力(汽船忽略不计)分散是:垂直向上的浮力,池底给的垂直向上的支持力,垂直向下的重力,铅球处于均衡形态,以是有
F浮力+F支持力=G重力,由于F浮力=ρ水gV2,G=mg
因此ρ水gV2+ F支持力=mg,即V2=(mg﹣F支持力)/ρ水g
综上必有mg﹥(mg﹣F支持力),即V1﹥V2
因此铅球在船上比在水底所排开水的体积大,即第一次比第二次水面要高
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