Question

輪船發(fā)生火災(zāi)后沉沒，一艘救生艇上擠滿了20名遇難者，雖然海面平靜，但救生艇的舷在下降，有三位遇難者游過來，“讓我們上去！”“不行了，若再有人上來，救生艇也會沉下去！”此時救生艇內(nèi)的船同說：“請大家全部跳入海中，用一手抓住救生艇，那么23人都能生還．”“不！這樣救生艇會沉下去！”如果想讓23人都生還，船員說得有道理嗎？怎樣解釋？

Answer 1

答：船員說得有道理．
救生艇在海面上受浮力和重力作用，如再上去三位遇難者，使得人和救生艇總重G_總增大，如果F_浮＜G_總，救生艇必定下沉；
如果大家都下艇，并抓住艇，人和救生艇都為漂浮體，23人和救生艇總重不變，但增大了排開海水的體積，增大了總浮力（根據(jù)阿基米德原理），這時受的總浮力F_浮′＞G_總，不會下沉，23人借助救生艇就有生還的可能．
分析：救生艇在海面上受浮力和重力作用，當(dāng)它上面擠滿20名遇難者時，救生艇的舷在下降，如再上去三位遇難者，總重力增大了，大于救生艇能產(chǎn)生的浮力，故必定下沉；
但如果大家都下艇，并抓住艇，相當(dāng)于增大了排開海水的體積，增大了總浮力，這時受的總浮力不小于艇的總重，不會下沉，故23人在無意外情況下都能生還．
點(diǎn)評：本題考查了學(xué)生對阿基米德原理和物體的浮沉條件的掌握和運(yùn)用，利用阿基米德原理得出“人都下艇，排開水的體積將變大”是本題的關(guān)鍵．