浮力秤的构造如图所示,已知小筒底面积为10㎝²,总长为20㎝,盘中不放物体时,小筒浸入水中的长度为8㎝,问:(取g=10N∕㎏) (1)小筒和秤盘的总重力为多少N? (2)该秤能称出物体的最大质量是多少㎏? (3)某同学把秤的读数均匀的刻在小筒上,为什么小筒是均匀的?
解:
(1)不放物体时,小筒浸入水中的体积:
V排=Sh=10×8=80(cm3)
小筒和秤盘的总重力:
G1=F浮=ρ水gV排=1.0×103×10×80×10-6
=0.8(N)
(2)小筒的最大排水量
V排’=Sh’=10×20=200(cm3)
此时的重总力:
G2=F浮’=ρ水gV排’=1.0×103×10×200×10-6
=2(N)
称出物体的最大重力:
G3=G2-G1=2-0.8=1.2(N)
称出物体的最大质量:
m=G3/g=1.2/10=0.12(kg)
(3)设被称物体的质量为m’,小筒浸入水的深度增加h’,则:
m'g=ρ水gSh’
h’=m'/(ρ水S)
可见,增加进入水中的深度h’与被称物体的质量m'成正比,故其刻度是均匀的。
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