,在天平的两个托盘上分别放着两只一模一样的桶,里面装满水,不同的是,其中的一只桶上漂着一个小木块,那么你知道天平会向哪一边倾斜吗?

时间:2023-11-16 12:29:03

如 图 所示,在天平的两个托盘上分别放着两只一模一样的桶,里面装满水。不同的是,其中的一只桶上漂着一个小木块。那么你知道天平会向哪一边倾斜吗?

,在天平的两个托盘上分别放着两只一模一样的桶,里面装满水,不同的是,其中的一只桶上漂着一个小木块,那么你知道天平会向哪一边倾斜吗?

图 在天平的两个托盘上放着两个一模一样装满水的桶。一只桶上漂着一小块木块。天平会向哪一边倾斜?

有的人说肯定是有木块的那边重一些,因为桶里除了水之外还有木块;也有的人不这么认为,觉得没有木块的那边重一些,因为桶里放上木块,水就会少一些,而水的比重比木块大多了。那么,究竟哪一个答案是准确的呢?

事实上,前面的两个说法都不准确。天平的两边一样重,天平会保持平衡。诚然,装着木块的那只桶,里面的水会少一些,因为木块放进去后,会把水排掉一些。物理学上有一个重要的浮体定律:

任何物体浮在水中,都会排出与自身重量相等的水。也就是说,根据浮体定律来分析,我们很容易就可以得出,天平的两边是等重量的。

如果我们把刚才的题目修改一下,天平的其中一个托盘上放的水不是满的,而是半桶,桶的旁边搁上一个小砝码;在另一个托盘上加砝码,使天平两端达到平衡。这时,我们把水桶旁边的砝码放到那半桶水里,天平会怎样变化?

前面我们曾经提到过,阿基米德原理说:放在水里的物体,重量会减轻一些。这么分析的话,刚才的砝码放到水桶里后,重量变轻了,那天平上放置水桶的一边就会上升。但实际上天平没有任何变化,这又是为什么呢?

其实,刚才的分析忽略了一个事实,那就是砝码放到水里后,排出了一些水,使得桶中的水面比一开始高一些,高出来的这部分水对水桶底部产生了一个压力,这个压力正好平衡了砝码放进去减轻的重量,所以天平仍然是平衡的。