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烧杯水中木块一起做匀加速上升,怎么都说水位上升?明明是不变呀

你问我答 • letitgo3607 • 发表于 10 月前 • 最后回复来自 apollo90 • 10 月前

放在加速后的惯性系里面,相当于木块和水的重力都等比例变大了,相当于密度变大,假设木块密度0.3变成0.6,水1变成2。
木块排开的水的重量等于自身重量,原来排开0.3重量的水,对应0.3体积的水。现在排开0.6重量的水,对应还是0.3体积的水(密度变为2)。
因此水位不变,有啥问题吗?

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共收到13条回复
apollo90 10 月前 湖北省 #1 赞 0

明显下降,水的惯性比木块大

xin8025 10 月前 湖北省 #2 赞 1

当一个烧杯中装有水,并且有一个木块漂浮在水面上时,木块和水一起做匀加速上升。这种情况下,水位会上升的原因可以从以下几个方面来解释:
1. 浮力原理:根据阿基米德原理,木块漂浮在水面上时,它受到的浮力等于其自身的重力。当木块和水一起加速上升时,木块仍然受到相同的浮力,但由于加速度的存在,木块对水的压强会发生变化。
2. 加速度的影响:当木块和水一起加速上升时,整个系统(包括木块和水)的加速度是相同的。木块的重力和浮力在垂直方向上平衡,但由于加速度的存在,木块对水的压强会向上增加,导致水的体积膨胀。
3. 水的体积变化:由于木块对水的压强增加,水的体积会相应地膨胀。这种膨胀会导致水位上升。虽然木块本身不会改变水的总体积,但由于压强的变化,水的分布会发生变化,使得水位上升。
4. 水的表面张力:水的表面张力也会在一定程度上影响水位的变化。当木块和水一起加速上升时,水的表面张力会使得水面形成一个向上的弧度,这也会导致水位的上升。
5. 相对运动:从木块的参考系来看,木块是静止的,而水在向上加速。这种情况下,木块对水的压强会向上增加,导致水的体积膨胀,从而使得水位上升。

综上所述,木块和水一起做匀加速上升时,水位上升主要是由于浮力原理、加速度的影响、水的体积变化、水的表面张力以及相对运动等因素共同作用的结果。

Bayern1120 10 月前 湖北省 #3 赞 0

初中题目

xmgh 10 月前 湖北省 #4 赞 0

@xin8025 你的字多,你说得对

jackieez 10 月前 湖北省 #5 赞 0

这么理解比较好,向上加速过程中密度大的肯定在下面,密度小的在上面,那么木块相对于水面会上升,水面下降

tyhcwfc 10 月前 湖北省 #6 赞 0

这很难吗?

加速前:
pv1g = mg ==》 v1 = m / p
加速后:
pv2g-mg=ma ==》 v2 = (mg + ma)/ pg
= v1 + ma / pg
所以:v2 》v1

apollo90 10 月前 湖北省 #7 赞 0

@xin8025 分析一大串都是错的。这就是考的惯性,质量越大,惯性越大。水的质量大,惯性更大,会挤压木块上浮,水位下降。
浮力的计算公式是在惯性参考系,这都是非惯性参考系了还用原来的浮力计算公式?

apollo90 10 月前 湖北省 #8 赞 0

@tyhcwfc 受力分析都搞错了,加速运动,木块除了受到浮力作用(排开水的重力),水还有一个单独的推力。

letitgo3607 楼主 10 月前 上海市 #9 赞 0

@tyhcwfc 阿基米德原理只适用于静止流体,在观察者的参照系中,阿基米德原理并不适用。只有在木块和水这个参照系中,木块是相对于水静止的,阿基米德原理才适用

letitgo3607 楼主 10 月前 上海市 #10 赞 0

@idfengming 我指的是水和木块的参照系

letitgo3607 楼主 10 月前 上海市 #11 赞 0

@apollo90 你这更是错的离谱,木块只受浮力和重力,而且浮力比重力大,只是这个时候并不需要更大的排水体积就能提供更大的浮力,因为水的压强也增加了

apollo90 10 月前 湖北省 #12 赞 0

@letitgo3607 谁告诉木块只受浮力?整个水杯加速运动,必然有一个外力F,这个外力F是会随着水传递到木块的。流动的水(尤其是加速运动)是有推力的,这是基本常识。

apollo90 10 月前 湖北省 #13 赞 0

@idfengming 这种题就是最简单的类比法就秒了。把木块想象成气泡,气泡明显向上走?
或者把木块换成铁块,铁块一定加速沉底,水位上升。木块的结果和铁块相反就完了。
搞那么多受力分析半天还分析个错的。

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