有一个金属球,是用密度为2.5×103kg/m3的金属制成的.在空气中用弹簧测力计称得其重为14.7N,将它浸没在水中称时弹簧测力计的读数是4.9N. (1)通过计算说明该球是空心的; (2)求该球

问题描述:

有一个金属球,是用密度为2.5×103kg/m3的金属制成的.在空气中用弹簧测力计称得其重为14.7N,将它浸没在水中称时弹簧测力计的读数是4.9N.
(1)通过计算说明该球是空心的;
(2)求该球空心部分的容积.

(1)金属球所受的浮力:
F=G-F=14.7N-4.9N=9.8N,
(2)∵FVg,
∴金属球排开水的体积:
V=

F
ρg
=
9.8N
1.0×103kg/m3×9.8N/kg
=1.0×10-3m3
∵金属球浸没水中,
∴金属球的体积:
V=V=1×10-3m3
(3)∵G=mg,
∴金属球的质量:
m=
G
g
=
14.7N
9.8N/kg
=1.5kg
金属球密度:
ρ=
m
V
=
1.5kg
1.0×10−3m3
=1.5×103kg/m3
∵ρ金属=2.5×103kg/m3,ρ金属>ρ
∴该球是空心的.
(4)金属(球壳)的体积:
V′=
m
ρ金属
=
1.5kg
2.5×103kg/m3
=0.6×10-3m3
V=V-V′=1×10-3m3-0.6×10-3m3=0.4×10-3m3
答:(1)通过计算说明该球是空心的;
(2)该球空心部分的容积为0.4×10-3m3