小寧同學(xué)隨科學(xué)考察隊(duì)乘坐"科普號"船對太平洋海域進(jìn)行科學(xué)考察.在某海域,他利用超聲波測位儀測得海底深度為1000米.然后,他把一只裝有一些鐵砂的普通玻璃瓶密封后,投入大海(設(shè)海面平靜,海水密度均勻,海水對瓶的阻力不計(jì)).以下可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是( )1.玻璃瓶漂浮于海面 2.玻璃瓶懸浮于海水中某一深度 3.玻璃瓶下沉到某一深度后破碎 4.玻璃瓶在水中上下運(yùn)動.請你們說明選擇的理由.謝謝!!!
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從樓主給出這么多侯選答案來看,答案不會是3。因?yàn)?太合乎人的直覺了。但是我依然選3。另外,我建議樓主不要崇拜書上的答案。應(yīng)該自己判斷。玻璃瓶裝鐵砂,密度遠(yuǎn)大于水,會一直沉下去。如果鐵砂不夠多,那么這題出得很無聊,瓶子當(dāng)然漂浮海面。所以需要按照鐵砂足夠多理解。沉入水后,會受到水的壓力。位于海平面下h米深時,受到水的壓強(qiáng) p= rgh(r為水密度,g重力為加速度)= 1牛頓/cm^2 * h (h 是以米為單位的數(shù)值)瓶內(nèi)大氣壓76mm Hg柱 只相當(dāng)約1米水深處的水壓強(qiáng)。如果不密封,瓶子不會壞。但是因?yàn)槊芊饬耍胀ㄆ孔討?yīng)該在一定深度被水壓壓碎。樓上說 裝了鐵砂不會碎。我認(rèn)為裝滿鐵砂不會碎,只要留有空隙就會碎。根據(jù)題中的語氣,瓶中鐵砂并未灌滿。如果灌滿了的話,也不至于懸浮。懸浮條件的確是 ρ*g*h2*S2-ρ*g*h1*S1+ρgv = Mg。但是這個條件不會成立。裝滿的時候,瓶子完全等效于1塊鐵了。那個懸浮條件如果能成立,在海面上就成立了,不需要沉到很深后才成立。我們見過一塊鐵在水上不沉底的現(xiàn)象嗎?沒有,所以,那個條件不成立。-------------補(bǔ):既然樓主說答案是1和3那很好理解。關(guān)于3,我上面已經(jīng)分析了。關(guān)于1,也分析了一點(diǎn)。如果瓶中罐的鐵砂不足夠多,玻璃瓶內(nèi)大部分都空著,則可能出現(xiàn)浮力大于重力的情況,導(dǎo)致玻璃瓶漂浮海面。具體瓶中灌了多少鐵砂,題中沒有定量交代清楚。導(dǎo)致2種答案。其實(shí)應(yīng)該交代清楚。
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1.雖有鐵沙但 其平均密度小于水 故漂浮2.由 P=ρGH 1.0*1000*9.8*1000 遠(yuǎn)大于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 故被壓碎
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選2。 海水中的玻璃瓶受到兩個力:1、重力Mg。2、浮力Pgv(因?yàn)楹K芏染鶆蚬矢×Σ蛔儯?、海水的壓力ρgh 當(dāng)玻璃瓶投入大海后因?yàn)镸gρgv,所以玻璃瓶一直下沉。 玻璃瓶不斷下沉根據(jù)壓強(qiáng)等于ρgh,隨著h的不斷增大壓強(qiáng)不斷增大,最后瓶子承受不了重量會破碎,但是!瓶中裝的是鐵砂,鐵砂撐著瓶體故其不會破碎。 設(shè)瓶體的下表面距海平面的高度為h1,上表面據(jù)海平面的高度為h2那么當(dāng)瓶子沉的足夠深,即ρgh2-ρgh1+ρgv=Mg時瓶子停止下降。