先回答这道题。
当物体全部侵入水中时,物体的受力情况是这样的:
向上:浮力和拉力。向下:重力。
显然物体处于平衡状态,F浮+F拉1=G(F拉1就是第一次的示数)
当提出体积1/2时,浮力就变成原来的二分之一了(因为根据阿基米德原理物体所受浮力等于物体排开那部分水所受的重力,当提出1/2时,排开水的体积就减少了二分之一,浮力也就减少二分之一)
可得:1/2F浮+F拉2=G
联立方程,消掉F浮,得G=2F拉2-F拉1=2*14.7-9.8=19.6N
下面的问题
如果物体与底壁接触,受力分析时就不知道有没有底壁对物体的支持力了
设体积为V,当物体全部浸入水中时浮力为F1,露出水面体积为总体积一半时浮力为F2,则
重力G=9.8+F1,G=14.7+F2
F1=pgv,F2=1/2pgv.代入上面两式得:
G=9.8+pgv,G=14.7+1/2pgv 得
9.8+pgv=14.7+1/2pgv 得
v=9.8/pg 代入G=9.8+pgv 得
G=9.8+pg*9.8/pg 得
G=9.8+9.8=19.6N
接触了受的力就可能有支持力了,问题就复杂了。
当物体全部浸入水中时,示数为9.8N,则
F浮=G-F,即:ρ水gV=G-F,即:1000*10V=G-9.8
当露出水面体积为总体积的一半时,示数为14.7N,则
F浮'=G-F',即:ρ水g*1/2V=G-F',即:1000*10*1/2V=G-14.7
联立二式,可得:G=19.6N
物体没于水中与底壁接触后会受到容器底部对它的支持力
这个主要是应为浮力+拉力=重力,因为重力恒力,所以浮力大小影响拉力大小,但是由于浮力又跟排开水的体积有直接正比关系,所以有影响
问题二是由于当接触地面的时候 就变成 拉力+浮力+支持力=重力
所以三个变量,想求就要再加一个条件了
当物体全浸在水中时:F浮=G=9.8
物体如果与底壁解除,那么要看时否密合,如果密合,还要考虑一个向上的支持力。如果没有密合,那么和全部浸在水里的效果就是一样的、
物体浸入的越深,F浮越大——{看情况而定}