一个重为10N的实心合金球,浸没在水中时,排开了4N的水,求: (1)合金球的体积; (2)将它放入煤油中静止时,合金球受到的浮力; (3)将它放入水银中静止时,合金球受到的浮力.

问题描述:

一个重为10N的实心合金球,浸没在水中时,排开了4N的水,求:
(1)合金球的体积;
(2)将它放入煤油中静止时,合金球受到的浮力;
(3)将它放入水银中静止时,合金球受到的浮力.
(煤油的密度是0.8×103kg/m3、水银的密度是13.6×103kg/m3、取g=10N/kg)

(1)实心合金球浸没在水中受到水的浮力:
F=G=4N,
实心合金球的体积:
v=v=

F
ρg
4N
103kg/m3×10N/kg
=4×10−4m3
(2)∵G=mg,
∴实心合金球的质量:
m=
G
g
10N
10N/kg
=1kg

实心合金球的密度:
ρ=
m
v
1kg
10−4m3
=2.5×103kg/ m3

将实心合金球放入煤油中,将下沉到容器底,受到的浮力:
F′=ρvg=0.8×103kg/m3×4×10-4m3×10N/kg=3.2N;
(3)将实心合金球放入水银中静止时,实心合金球漂浮,
F″=G=10N.
答:(1)合金球的体积为4×10-4m3
(2)将它放入煤油中静止时,合金球受到的浮力为3.2N;
(3)将它放入水银中静止时,合金球受到的浮力为10N.