"曹冲称象"是家喻户晓的故事.某校兴趣小组模仿这一现象,制作了一把“浮力秤”.将厚底直筒型玻璃杯浸入水中.已知玻璃杯的质量为150克,底面积为30cm2,高度为15cm.(水的密度ρ水=1×103kg/m3)
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/07/06 01:52:58
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"曹冲称象"是家喻户晓的故事.某校兴趣小组模仿这一现象,制作了一把“浮力秤”.将厚底直筒型玻璃杯浸入水中.已知玻璃杯的质量为150克,底面积为30cm2,高度为15cm.(水的密度ρ水=1×103kg/m3)
"曹冲称象"是家喻户晓的故事.某校兴趣小组模仿这一现象,制作了一把“浮力秤”.将厚底直筒型玻璃杯浸入水中.已知玻璃杯的质量为150克,底面积为30cm2,高度为15cm.(水的密度ρ水=1×103kg/m3),g取9.8n\kg
(1)将杯子开口向上竖直放入水中时(注:水未进入杯内),杯子受到的浮力
(2)此时杯子浸入水中的深度(即为该浮力秤的零刻度位置).
(3)此浮力秤的最大称量(即量程).
"曹冲称象"是家喻户晓的故事.某校兴趣小组模仿这一现象,制作了一把“浮力秤”.将厚底直筒型玻璃杯浸入水中.已知玻璃杯的质量为150克,底面积为30cm2,高度为15cm.(水的密度ρ水=1×103kg/m3)
1)
杯子漂浮,浮力等于杯子的重力:
F浮=G杯=m杯g=0.15kg×9.8N/kg=1.47N
(2)
根据阿基米德原理:
F浮=G排=ρ水gv排
v排=F浮/ρ水g=1.5N/1000kg/m³×9.8N/kg=0.000147m³
且:v排=sh,s=30cm²=0.003m²
所以:h=v排/s=0.000147/0.003=0.049m
即:h=4.9cm
(3)
杯子还有h’=15-4.9=10.1cm=0.101m 在水面上,这些全部浸没时,v排增大:
v排‘=sh'=0.003m²×0.101m=0.000303m³
增大浮力:F浮‘=ρ水gv排’=1000×10×0.000303=3.03N
增大的浮力即为最大物重.
即,最大称量为3.03N.