如图所示,粗细均匀的蜡烛长l1,它底部粘有一质量为m的小铁块。现将它直立于水中,它的上端距水面h。如果将蜡烛点燃,假定蜡烛燃烧时油不流下来,且每分钟烧去蜡烛的长为△l,则从点燃蜡烛时开始计时,经 时间蜡烛熄灭(设蜡烛的密度为ρ,水的密度为ρ1,铁的密度为ρ2)。
答案:
解析:
(1)设蜡烛的密度为ρ,水的密度为ρ1,铁的密度为ρ2.铁块受到浮力F,蜡烛截面积S。
蜡烛与铁块整体处于漂浮状态,受力平衡分析:蜡烛重力+铁重力=蜡烛的浮力+铁的浮力
ρL1Sg+mg=ρ1(L1﹣h)Sg+F﹣﹣﹣①
(2)蜡烛灭的时候,设蜡烛燃烧长度x,这时蜡烛的长度刚刚在水面,整个蜡烛长度的重力加铁重力刚好等于蜡烛的浮力加铁的浮力。
蜡烛重力+铁重力=蜡烛的浮力+铁的浮力
ρ(L1﹣x)Sg+mg=ρ1(L1﹣x)Sg+F----②
①﹣②得
蜡烛燃烧的时间
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