一金属球在空气中称重是14.7N,浸没在水中称重是4.9N.已知金属球的密度为2×103kg/m3,此球是空心的还是实心的?若是空心的,其空心部分的体积是多少?

问题描述:

一金属球在空气中称重是14.7N,浸没在水中称重是4.9N.已知金属球的密度为2×103kg/m3,此球是空心的还是实心的?若是空心的,其空心部分的体积是多少?

(1)金属球的重力G=14.7N,则金属球的质量为m=

G
g
=
14.7N
9.8N/kg
=1.5kg,
则金属球实心部分体积为V=
m
ρ
=
1.5kg
103kg/m3
=7.5×10-4m3
(2)金属球在水中受到的浮力为:F=G-G1=14.7N-4.9N=9.8N,
则金属球排开水的体积V=
F
ρg
=
9.8N
1.0×103kg/m3×9.8N/kg
=1×10-3m3
∵金属球浸没在水中,排开水的体积和它自身的体积相等,
∴金属球体积V=V=1×10-3m3
(3)∵V<V
∴金属球是空心的,空心部分体积为V=V-V=1×10-3m3-7.5×10-4m3=2.5×10-4m3
答:金属球是空心的,空心部分体积2.5×10-4m3