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哪一边更重

时间:2022-12-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:哪一只水桶要更重一些呢?另外一些人却给出了相反的答案,第一只水桶更重,“因为水比木块要重一些”。这就是为什么两边的重量应该是相等的。在天平的另外一边托盘上加砝码直至两边平衡。根据阿基米得定律,砝码在水中比在水外要变轻一些,这样看起来,应该是有水杯的那一边天平托盘会升起来。


把一只盛满水的水桶放在天平的一边托盘上,在另一边的托盘上也放一只同样的盛满水的水桶,只是在水面上漂浮着一个木块(图55)。哪一只水桶要更重一些呢?

我曾经尝试向不同的人提出这个问题,得到了相互矛盾的答案。有些人说有木块的那只水桶更重,因为“水桶里除了水之外,还多了一块木块”。另外一些人却给出了相反的答案,第一只水桶更重(没有木块的那只水桶),“因为水比木块要重一些”。

但是,他们的答案都是不正确的:两只水桶的重量相同。的确,在第二只水桶中的水比第一只水桶中的水要少,因为漂浮在水中的木块把一部分水挤掉了,但是根据浮力定律,所有漂浮在液体中的物体排开液体的重量,等于该物体的重量。这就是为什么两边的重量应该是相等的。

图55 两只水桶完全一样并装满水,在其中一只水桶里漂浮着一块木块。

哪一只水桶更重

现在请您解答另外一个问题。我把一只装有水的杯子放在天平的托盘上,水杯旁边再放上一个砝码。在天平的另外一边托盘上加砝码直至两边平衡。现在,我把水杯旁边的砝码放入水杯里,天平会怎么变化?

根据阿基米得定律,砝码在水中比在水外要变轻一些,这样看起来,应该是有水杯的那一边天平托盘会升起来。但实际情况却是天平依旧保持平衡,这又怎么解释呢?

砝码在水杯中排出了一部分水,水平面看起来也就比原来要高一些,因此对水杯底部产生的压力就增加了,而这个额外施加于水杯底部的力量,正好等于砝码重量的损失。


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