1KG的水可以浮起10KG的木头吗

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/25 04:30:57
如题,给出详细解答,谢谢

我在年前曾回答了一个类似的问题,现将那道题的答案及相关的链接复制在下面:
此题的结论是:能,但是要有一些限定条件!
例如:有一个底面边长为20厘米的正方形的容器,里面的水有10厘米高,现在把一个边长为19厘米的正方体木块放入容器中,则木块会向四周排开水,使水面升高,最后把木块浮起。下面我们来算一下水和木块的重力。
G水=ρgV=1000*10*(0.2*0.2*0.1)=40N
G木=ρgV=600*10*(0.19*0.19*0.19)=41.154N
(注:上式中我选择了比较小的软木的密度,实际上大多数木头的密度要大于600kg/m^3)
可见,液体可以浮起比它本身还要重的物体。
此次继续向下计算是回答十楼oooowai对我的否定,呵呵!
好,现在算一下水能够升到多高,看看是否木块已经触底。
水的体积是:0.19的立方,木块放入后,水被挤到四周,则水的底面积是容器底面积与木块底面积的差,则有
S=S1-S2=0.2*0.2-0.19*0.19=0.0039m^2
假设把木块换成同样大小的正方体铁块,则铁块触底,水被全部挤到四周,这时水面升得最高,那么这个高度是:
h=V/S=(0.2*0.2*0.1)/0.0039=1.026m
大家可以看看,如果放入的是铁块,则水面要升到1米多的高度,这个深度会让木块触底吗,当然不会,那么放入木块后水面会升到多高呢?木块离水底又有多大的距离呢?再算一下吧
因为木块在水中漂浮,所以F浮=G木
ρ木gV木=ρ水gV排
V排/V木=ρ木/ρ水=3/5
因为木块是正方体,所以水面到达木块侧面的高度h与木块本身的边长的比就等于V排/V木=3/5,所以s木块四周的水面高度是(从木块底面算起的高度):
h=3l/5=3*0.19/5=0.114m
木块四周的水的体积是:
v1=hS=0.114*0.0039=0.0004446m^3
则木块底面以下的水的体积是:
v2=V-v1=(0.2*0.2*0.1)-0.0004446=0.0035554m^3
木块底面以下水的