小球部分在水中的浮力怎么求

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  • 首先讨论 甲丙两个球是完全浸没在水中 还是 部分浸没在水中.

    假设两个球都漂浮在水中(部分浸没),那么它们的重力与浮力都处于平衡状态.因为两个球重力相等,而两球所受浮力却不相等,所以两个球中至少有一个是完全浸没在水中,而不会是同时漂浮.

    假设两个球都完全浸没在水中,那么它们所受到的浮力之比就应该等于它们的体积之比.p甲:p丙=3:2,所以 V甲:V丙 = 2:3.而 F甲:F丙 = 4:5 ≠ 2:3,所以两个球不是同时浸没在水中.

    两个球中,一个完全浸没,另一个部分浸没.

    假设丙完全浸没,甲部分浸没.那么由于V甲:V丙=2:3,所以甲所受浮力的最大值应 小于 丙所受浮力的 2/3.而实际情况却达到了 4/5,因此 假设不成立.

    综上所述,甲完全浸没在水中,丙部分浸没在水中.

    设丙浸没在水中的体积是 V'丙.则

    V甲:V'丙 = F甲:F丙 = 4:5

    V'丙 = (5/4)V甲

    因此

    V'丙/V丙 = [(5/4)V甲] /[(3/2)V甲] = 5/6

    根据浮力平衡条件

    V'丙 * p水 = V丙 * p丙

    所以

    p丙 = p水* V'丙/V丙 = (5/6)p水 = 0.833 克/厘米^3

    p甲 = (3/2)p丙 = (3/2)*(5/6) p水 = (4/3)p水 = 1.333 克/厘米^3