一只圓柱形的蠟燭豎直漂浮在水面上,水面以上的高度為h1,水面以下的深度為h2,求這支蠟燭的密度.
解:圓柱形的蠟燭豎直漂浮在水面上,水面以上的高度為h
1,水面以下的深度為h
2,設(shè)圓柱形蠟燭的底面積為S,
則蠟燭排開液體的體積V
排=Sh
2,蠟燭的體積V=S(h
1+h
2),
蠟燭的重力:G=mg=ρgV=ρgS(h
1+h
2),
蠟燭受到的浮力:F
浮=ρ
水gV
排=ρ
水gSh
2,
∵蠟燭處于漂浮狀態(tài),
∴蠟燭所受浮力等于重力,即:ρ
水gSh
2=ρgS(h
1+h
2),故ρ=
.
答:這支蠟燭的密度ρ=
.
分析:一切浸在液體中的物體都受到豎直向上的浮力,物體所受浮力的大小既與物體排開液體的體積有關(guān),又與排開液體的密度有關(guān); 物體的沉浮與物體的重力大小以及物體所受浮力的大小無關(guān),它是由物體所受重力與浮力的合力決定.當合力向上則物體上。划敽狭ο蛳,則物體下沉;當合力為0,則物體處于漂浮或懸浮狀態(tài).
點評:能否用蠟燭的底面積S表示蠟燭的體積和蠟燭排開水的體積,并根據(jù)漂浮條件找到等量關(guān)系是本題的解題關(guān)鍵所在.