初二浮力物理知识

Question

在水中有一块冰里包着一块木头，当冰融化时，水面是上升还是下降？说明理由。如果包着一块石头或者是一块木头和一块石头呢？分别进行理由分析。

Answer 1

纯净的冰放入水中：
冰的重力=浮力=排开水的重力
冰融化就变成水，重力不变
所以冰融化的水和排开的水重力相同，所以冰放入水中融化后，水面是不变的。

冰中包了木块，漂浮，木块的重力=木块排开水的重力，显然冰加木块排开水的体积比单个的木块大。
融化后，浮力只是木块重力,木块的浸入水中体积要减少，所以水面要下降。

如果包的是石头,融化后液面也会下降,
因为包着的时候,体积大,排开的液体体积也大,而冰融化后,浮力变小,石块单独排出的液体体积小,不足以使其不下沉,所以,液面也会下降.

同理,包木块和石头,冰融化后,液面也会下降,

Answer 2

如果要很精确的话，水面会下降，因为水成固体时体积比液态水大。
里面如果是包石头，那它只会下降一点点，肉眼几乎看不到。
里面如果是包木块，如果木块的重力大于水的浮力，那它只会下降一点点，肉眼几乎看不到。如果木块的重力小于水的浮力，那水会下降相应的高度。

Answer 3

放木头的水面无变化，因为冰的密度略大于水，和木头的平均密度稍大，在冰块熔化时，块状物体的密度由此密度逐渐减小，最终减小到木块的密度。密度减小后，根据阿基米德定理，它浸在水中的体积变小，这个差值正好与冰块体积相同，因此不变。
石头也是类似的，不变
如果木头石头一起，水面下降。因为木头还要漂浮上去，浸在水里的部分变小，故水下降。

Answer 4

水面是下降的。因为水的密度大于冰的密度，当一定质量m的冰融化成水时，由v=m/p可知体积变小，所以水面下降.至于石头，因为始终沉没在水中，体积没有发生变化，没有影响