已知甲乙两个实心球密度之比为1:2,体积比2:3,放在足够深的液体中
在一个实验室里,小明正在研究物体在液体中的浮力现象。他手中有两个不同材质的小球——甲球和乙球。这两个小球的密度分别为ρ₁和ρ₂,且满足ρ₁ : ρ₂ = 1 : 2;同时,它们的体积也有所不同,记作V₁和V₂,满足V₁ : V₂ = 2 : 3。
小明将这两个小球依次放入一桶装满水的容器中(假设水的密度为ρ₀)。根据阿基米德原理,当物体完全浸没时,它所受的浮力等于排开液体的重量。那么问题来了:
1. 如果甲球和乙球都完全浸没在水中,请计算它们各自受到的浮力大小。
2. 假设甲球和乙球的质量分别为m₁和m₂,比较它们在水中静止时的状态(漂浮还是下沉)。
3. 如果改变实验条件,比如增大液体的密度至原来的两倍,重新分析上述两种状态的变化。
通过这道题目,可以进一步探讨浮力的本质以及影响物体浮沉的关键因素,例如密度差和体积比例等。此外,还可以引入一些生活实例,如船只如何利用空气填充以实现漂浮,或者潜水艇如何调节自身重量来完成上浮或下潜的动作,从而加深学生对这一知识点的理解。
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