一道有关重力引起浮力的变化

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/25 18:34:08
假想从某一天起,地球引力减小一半,对于漂浮在水面的船来说,下列说法正确的是( )
A、船受到的浮力将减小,吃水深度减小
B、船受到的浮力将不变,吃水深度不变
C、船受到的浮力将减小,吃水深度不变
D、船受到的浮力将不变,吃水深度减小
有参考答案是B,我就是搞不明白!

因为地球引力减小一半,所以g=4.8N/kg
F=G=mg=m*4.8N/kg
所以浮力减小
V=F/p(密度)g=m*4.8N/kg / 1*1000kg/m3*4.8N/kg=m/1000kg/m3
而以原来的g=9.8N/kg时 V1=m/1000kg/m3
所以V=V1
故选C

c

G=mg,F浮=密度×g×V,g改变的话对等式两边没有影响,所以吃水深度不变,但因为g小了,所以浮力小了,所以C正确

水对物体的浮力F=ρ水的密度×g重力加速度×V船体排开水的体积(也就是船体没入水中的体积)
重力加速度g主要来自于地球与物体间万有引力,如果地球质量为M,则g=GM/r²
对于一个质量为m的物体,地球引力为f=mg。
如果说地球引力减小一半,其原因可能是下面四种情况:
1--物体质量m减小到原来一半,例如船卸货前质量m,卸货后空船质量m/2,则地球对空船引力将比装货的船减少一半。此时f空船=mg/2,比f货船=mg减少一半,但g并不改变。考虑到地球本身没变化,水的密度也不改变。
为了让船静止浮在水面上,必须要求水的浮力F等于船的重力f。
货船时,f货船=mg=F货船=ρgV货船
空船时,f空船=mg/2=F空船=ρgV空船
解出V空船=V货船/2
此时可知船卸货前后(地球引力减小前后)浮力减小,吃水深度减小,此时A答案正确。
2--地球质量M减小到原来的一半M/2。
则可知g=GM/2r²为原来的一半。
船质量不变,始终为m
为保证船静止漂浮于水面,水的浮力与船的重力相等。
地球质量减小前:f重₁=mg初始=GmM/r²=F浮₁=ρg初始V₁=ρV₁GM/r²
地球质量减小后:f重₂=mg减=GmM/2r²=F浮₂=ρg减V₂=ρV₂GM/2r²
解得V₁=V₂
于是可以知道,此种情况下,浮力是减小的,但是吃水深度不变,