Question

某人想用礦泉水瓶自制一個“救生圈”.此人用了10個500mL容積的礦泉水瓶系在一起,若此人重600N,密度為1.06×103kg/m3,使此人安全在水中,頭必須露出水面,若此人頭的體積占人體積的1/10,問:

(1)根據以上數據,此人做的“救生圈”安全嗎?

(2)若不安全,現有1.25L的飲料瓶若干個,則還需多少個可以保障此人在水中的安全?

(3)在上述分析計算過程中,你近似地利用了哪些條件?

 

Answer 1

答案：不安全；3個；忽略瓶的自重，瓶子全部浸入水中求得最大浮力。
提示：

(1)F浮=ρ水gV排 =1000×10×10×500×10-6N =50N 人在水中受到的浮力: F=9ρ水gV人/10=520N 因為:F浮<G人-F=80N 所以:此救生圈不安全 (2)浮起30N的力需排開水的體積: V=30/ρ水g=3L 還需用1.25L的瓶:3/1.25=3個 (3)近似利用:忽略瓶的自重;瓶子全部浸入水中求得最大浮力