Flytande plastblock: den nedsänkta volymsdelen

Ett plastblock med densiteten 0.5 g/cm³ flyter i vatten (densitet 1.0 g/cm³). Hur stor del av blockets totala volym är nedsänkt?

Steg för steg

1. V_nedsänkt/V = ρ_föremål/ρ_vätska = 0.5/1 = 50%
   När ett föremål flyter är lyftkraften lika med tyngdkraften: ρ_vätska·g·V_immerserad = ρ_objekt·g·V
2. ρ_föremål = 0.5 , ρ_vätska = 1
   Jämför objektets och vätskans densitet för att avgöra om det flyter eller sjunker

Varför det fungerar

När ett föremål flyter är lyftkraften och tyngdkraften i balans, vilket ger ρ_vatten · V_nedsänkt = ρ_block · V_total. Den nedsänkta volymsdelen blir därför lika med blockets densitet dividerat med vattnets densitet. Detta förhållande beror endast på de två densiteterna och är oberoende av hur stort blocket är.

Vanliga misstag

• Att dividera vattnets densitet med blockets densitet istället för tvärtom.
• Att tro att ett större block skulle nedsänka en större del av sin egen volym.

Liknande uppgifter

buoyancy-float buoyancy-wood-block-float-ratio buoyancy-iceberg-submerged-fraction