均匀细长棒AB,其质量为m,A端用细线悬挂起来且悬线竖直,B端无阻碍地斜向浸没在水池中,当它稳定静止时,棒被浸没部分的长度是全长的3/5,如图所示,求棒的密度是多少?
问题描述:
均匀细长棒AB,其质量为m,A端用细线悬挂起来且悬线竖直,B端无阻碍地斜向浸没在水池中,当它稳定静止时,棒被浸没部分的长度是全长的
,如图所示,求棒的密度是多少?3 5
答
设棒的体积为V.
由题意知,棒受的力有重力、浮力和拉力.
以A端为支点,设重力的力臂为
,则浮力的力臂为L-L 2
×3 5
L=1 2
L7 10
根据杠杆的平衡条件:
F浮•
L=G•7 10
L 2
即:ρ水g
V•3 5
L=ρ棒gV•7 10
L 2
代入数据得:1.0g/cm3×g×
V×L=ρ棒×g×V×3 5
L1 2
解得:ρ棒=0.84g/cm3
答:棒的密度为0.84g/cm3.