如图所示,在横截面积为100cm2的圆柱形容器(不计壁厚)中装入适量的水,当把挂在弹簧测力计下的物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数是1.5N,且水对容器的压强增加100Pa(g取10N/kg).试求:
(1)物体浸没在水中后水面上升的高度;
(2)物体在水中受到的浮力;
(3)物体的密度.
解:
(1)因为压强增加了100Pa,所以增加的高度(上升的高度)为:
△h=△P/(ρ水g)=100/(1.0×103×10)
=0.01(m)
(2)容器中,由于放入物体,其体积增加为:
△V=S△h=100×10-4×0.01
=10-4(m3)
物体排开水的体积(等于物体体积):
V排=V=△V=10-4(m3)
物体受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103×10×10-4
=1(N)
(3)物体的重力:因为根据平衡力的知识,F+F浮=G(F为测力计对物体的拉力,等于测力计的示数),所以
G=F+F浮=1.5+1=2.5(N)
重物的质量:
m=G/g=2.5/10=0.25(kg)
其密度为:
ρ=m/V=0.25/10-4=2.5×103(kg/m3)
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