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物理浮力如图所示，在一只置于水平面上、横截面积为S=12cm^2

2007-03-30 22:47:26孙***
如图所示，在一只置于水平面上、横截面积为S=12cm^2 的直筒型容器中，装有水和密度为750kg/m^3的油，油和水截然分开，一块体积为100cm^3的冰块悬浮在水和油之间处于平衡状态，已知冰的密度为900kg/m^3,问： 1.此时冰块在油中的体积V1与在水中的体积V2之比是多少？ 2.当冰块熔化后，水和油的分界面向什么方向移动？移动多少厘米？物理浮力如图所示，在一只置于水平面上、横截面积为S=12cm^2的直筒型容器中，装有水和密度为750kg/m^3的油，油和水截然分开，一块体积为100cm^3的?

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  • 已知油的密度为ρ1=750kg/m^3，水的密度为ρ2=1000kg/m^3,冰的密度为ρ=900kg/m^3.冰的 由于冰处于平衡状态：所以其在水中和油中的总浮力等于其重力，即 ρ1gV1+ρ2gV2=ρgV,ρ1V1+ρ2(V-V1)=ρV V1=(ρ2-ρ)V/(ρ2-ρ1)=(1000-900)*100/(1000-750)=40(cm^3) V2=V-V1=100cm^3-40cm^3=60cm^3 冰块在油中的体积V1与在水中的体积V2之比是V1:V2=2:3. 当冰块熔成水后的体积为V3=100cm^3*900/1000=90cm^3，比冰块在水中的体积多90cm^3-60cm^3=30cm^3,故水和油的分界面向上即油方向移动,移动30cm^3/12cm^2=2.5厘米.
    2007-03-31 09:43:03
  • 因为冰块密度为 900kg/m^3即是水的密度的0.9, 冰块总重=0.9*100=900 900g 的冰能浮在水上, 它受到的浮力为mg=0.9kg*9.8m/s^2=8.82newton, 它排开水是900g, 即是900cm^3体积的水, 另有100 cm^3在水上被油包围. 体积比100:900=1:9 当冰全部变成水,即是有1000cm^3冰变成了900cm^3的水, 正好填入原来水面下的900cm^3体积, 水面不升不降, 而油面降低: V/S= 100cm^3/12cm^=8.33cm
    2007-03-31 01:56:31
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