有一块冰包着铁浮在水面上,冰融化后液面上升还是下降?如果包着木块呢?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/04 07:02:30
有一块冰包着铁浮在水面上,冰融化后液面上升还是下降?如果包着木块呢?

有一块冰包着铁浮在水面上,冰融化后液面上升还是下降?如果包着木块呢?
有一块冰包着铁浮在水面上,冰融化后液面上升还是下降?
如果包着木块呢?

有一块冰包着铁浮在水面上,冰融化后液面上升还是下降?如果包着木块呢?
设冰的质量为m1,铁的质量为m2
开始时,漂浮,所以,浮力等于重力
设此时的排开水的体积为V1
显然有:
F浮=(m1+m2)*g=V1*ρ水*g
解出,V1=(m1+m2)/ρ水=m1/ρ水+m2/ρ水
当冰熔化后,铁块下沉,冰熔化后的体积为V2
显然,V2=m1/ρ水
铁块下沉,所以,排开水的体积等于自身的体积
这样,铁块排水的体积V3=m2/ρ铁
所以,冰熔化后的总排水体积为V2+V3=m1/ρ水+m2/ρ铁
比较V1和V2+V3就可以看出:
V1>V2+V3
就是说,冰块(包有铁)开始时
排开水的体积大于冰熔化后排水的体积.所以,水面下降

上升
铁下降后体积没变 冰融化了体积变大

应该是下降的,当浮在上面的时候铁的重量是通过排开水的体积抵消的,但当铁下沉时他只有自身的体积,所以水面是下降的。

应该是下降
冰的密度小于水的密度
水在14度左右密度最大
包着木块也是下降 木块密度也小于水的密度

我介绍一种解题的方法好了:
极限法:
这道题中,铁比重较大,假设冰铁混合物恰好是悬浮,就可以直接避免考虑液面以上部分的问题。
这样的话,铁的体积不变,冰融化缩小体积,所以总体积缩小,液面下降。
好了吧!

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