Question

一個重29.4N的木塊漂浮在水面上，問木塊浸入水中的體積是多少？若再加19.6N的力豎直向下按木塊，木塊剛好被按沒水中，則木塊的密度為多大？

Answer 1

因為木塊漂浮，所以木塊受到的浮力等于木塊的重力，
則F_浮=G=29.4N，
因為木塊浸入水中的體積等于木塊排開水的體積，
所以V_浸=V_排=

F浮

ρ水g

=

29.4N

1.0×103kg/m3×9.8N/kg

=3×10^-3m³；
由題意可知，木塊完全浸入水中后受到的浮力等于木塊的重力與木塊受到向下的壓力之和，
則F_浮′=G+F=29.4N+19.6N=49N，
因為木塊的體積等于木塊完全浸入水中的排水體積，
所以V_木=V_排′=

F浮′

ρ水g

=

49N

1.0×103kg/m3×9.8N/kg

=5×10^-3m³，
木塊的質(zhì)量：m=

G

g

=

29.4N

9.8N/kg

=3kg，
木塊的密度：ρ=

m

V

=

3kg

5×10-3m3

=0.6×10³kg/m³．
答：木塊漂浮時，木塊浸入水中的體積是3×10^-3m³，木塊的密度為0.6×10³kg/m³．