把船上的石块仍水里,水平面会升高还是下降?
问题描述:
把船上的石块仍水里,水平面会升高还是下降?
答
根据浮力定律:物体受到的浮力等于它排开的水的重量(F浮=p液×g×v排,p液为液体的密度,g为引力常数,v排为排开的液体的体积).
本题,石头在船上时,(石头的重量+船的重量)=浮力,暂且把这个浮力定义为浮力1;
石头在水里时,要根据石头的密度分情况讨论:
(1)当石头的密度大于水的密度时,
石头的重量>石头受到的浮力,而船的重量=船受的的浮力.把石头和船看作一个整体,整体受的的浮力为(石头受到的浮力+船受的的浮力)=浮力2.
很明显,浮力1>浮力2.
由浮力定律的公式可得:v排1>v排2
即前一种情景水被排开的多,水平面自然应该高于第二种情景.
(2)当石头的密度小于或等于水的密度时,
石头的重量=石头受到的浮力.
很明显,浮力1=浮力2.
由浮力定律的公式可得:v排1=v排2
即两种情景排开水量一样,水平面应该是一样的.