1.首先潜水艇的排水量是4000吨,根据阿基米德定理说明它完全浸如水中它产生的浮力为4000吨水产生的浮力.
潜水艇要在水下航行就要求 F浮力 = F 重力 ,所以当它吸入2000吨水的时候的重力等于4000吨水所产生的浮力.那么它的重量就是2000吨~
潜水艇在水面航行时只要它的重力(20000N) = 浮力(20000N)就行,所以它在水面上航行时浸入水中的体积就占总体积的一半,即1/2浸入水中,1/2露出水面.
2.在施加外力前,物体已经达到2力平衡,所以对物体施加的0.3N的力就用来平衡25CM3产生的浮力,即:
液体的密度×10N/g×0.025m3= 0.3N
解得液体的密度 = 1.2 kg/m3
因为 浮力 = 水的密度×g×V
所以当物体全部浸入水中时,有:
浮力 = 水的密度×g×物体的体积 = 物体的重力 + 0.3N
即 1.2×10×物体的体积=0.9+0.3 解得 物体的体积=0.1m3
所以 物体的密度= 质量/体积=(0.9/10)/0.1=0.9 kg/m3
3.因为浮力只与物体浸入液体的体积有关,而两个物体体积相同,所以铝块在水中受到的浮力也为39.5N
因为 浮力 = 水的密度×g×物体的体积,由题意可知
39.5= 1000kg/m3×10N/kg×铁块的体积(m3)
解得 铁块的体积=0.00395 m3
铁块的体积= 铝块的体积
所以 铝块的密度= 铝块的质量/ 铁块的体积
=(135N / 10N/kg)/0.00395
=3417.7kg/m3