Question

“曹沖稱象”是家喻戶曉的典故，某校科技小組模仿這一現(xiàn)象，制作了一把“浮力秤”。將厚底直筒形狀的玻璃杯浸入水中，如圖所示，已知玻璃杯的質(zhì)量為2009,底面積為30cm²，高度為15cm。

求(1)將杯子開口向上豎直放入水中時(shí)(水未進(jìn)入杯內(nèi))，杯子受到的浮力。

  (2)此時(shí)杯子浸入水中的深度(即為該浮力秤的零刻度位置)。

(3)此浮力秤的最大稱量(即量程)。

Answer 1

（1）杯子受到的浮力 F_浮=G=mg=0.2kg×9.8N/kg=1.96N

（2）此時(shí)杯子浸入水中的深度為6.67cm

F_浮=ρghs    h=1.96N/1000×9.8×30×10^-4=0.067m=6.67cm

（3）此浮力秤的最大稱量為2.45N

F_浮最大=G_杯+G_物  ρ_水gsh= G_杯+G_物

G_物=1000×9.8×30×10^-4×0.15-1.96=2.45N