Question

密度為4×10³千克/米³、體積為5×10^-4米³的合金塊浸沒在水中，求：
① 合金塊受到的浮力F_浮。
② 合金塊所受重力與浮力的合力F的大小與方向。

Answer 1

①  V_排 ＝V_物 ＝5×10^-4米³，F(xiàn)_浮＝ρ_水g V_排 ＝1.0×10³千克/米³×9.8牛/千克×5×10^-4米³＝4.9牛② G＝mg＝ρ_物V_物 g＝ 4.0×10³千克/米³×9.8牛/千克×5×10^-4米³＝19.6牛
F=G_總－F_浮＝19.6牛－4.9牛＝14.7牛      方向：豎直向下。

試題分析：①由題意知：合金塊浸沒在水中，故V_排 ＝V_物 ＝5×10^-4m³，ρ_水＝1.0×10³kg/m³，g=9.8N/kg，則F_浮＝ρ_水g V_排 ＝1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×5×10^-4m³＝4.9N。②由題意知：ρ_物＝ 4.0×10³kg/m³，V_物 ＝5×10^-4m³，g=9.8N/kg，F(xiàn)_浮＝4.9N，則G＝mg＝ρ_物V_物 g＝ 4.0×10³kg/m³×9.8N/kg×5×10^-4m³＝19.6N，合金塊在豎直方向上受到豎直向上的浮力和豎直向下的重力兩個(gè)力的作用，故F=G_總－F_浮＝19.6N－4.9N＝14.7N，方向與較大的力重力方向相同——豎直向下。