鉛球在水中上升的原理(益智題：鉛球在船上和在水底哪一種狀態會使水面上升更高？)

益智題：鉛球在船上和在水底哪一種形態會使水面上升更高？

一道經典的物理受力分析題—關于浮力

如圖所示

水池的邊上有一個鉛球，這個鉛球有約莫直接掉到水池里，也有約莫掉到水池中的汽船里。問掉到水池里和掉到汽船里，哪一種情況下水池的水面會上升得更高一些?

起首我們要分析兩種形態下鉛球的受力情況。

一、鉛球在汽船上

第一種情況

鉛球遭到兩個力（汽船忽略不計）分散是：垂直向上的浮力，垂直向下的重力，輕重相稱朝向相反，鉛球處于均衡形態，以是有

F浮力=G重力，由于F浮力=ρ水gV1，G=mg

因此V1=mg/ρ水g

一、鉛球沉在水底

第二種情況

鉛球遭到三個力（汽船忽略不計）分散是：垂直向上的浮力，池底給的垂直向上的支持力，垂直向下的重力，鉛球處于均衡形態，以是有

F浮力+F支持力=G重力，由于F浮力=ρ水gV2，G=mg

因此ρ水gV2+ F支持力=mg，即V2=（mg﹣F支持力）/ρ水g

綜上必有mg﹥（mg﹣F支持力），即V1﹥V2

因此鉛球在船上比在水底所排開水的體積大，即第一次比第二次水面要高

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