Question

一个体积是1.0×10^-3米³的铁球挂在弹簧秤上，若将铁球浸没在水中，此时弹簧秤的示数是铁球在空气中示数的4/5，求：
（1）铁球受到的浮力；
（2）铁球受到的重力．
（3）这个铁球是空心的还是实心的？空心的体积多大？（g=10N/kg，p_铁=7.9×10³kg/m³）

Answer

（1）根据阿基米德原理求出铁球浸没在水中时受到的浮力；
（2）利用称重法结合弹簧秤的示数变化计算出铁球的重力；
（3）先利用密度公式求出铁球中铁的体积，再与铁球的体积相比较，两者相等说明是实心的，否则是空心的；球的体积减掉铁的体积即为空心部分的体积．
【解析】
（1）铁球浸没在水中受到的浮力：
F浮=ρ水gv排=ρ水gv=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N；
（2）因拉力是重力的，
所以，F浮=G-F=G-G=G；
G=5F浮=5×10N=50N；
（3）铁球中铁的体积：
v铁===≈0.63×10-3m3＜1.0×10-3m3，
所以此球是空心的，
空心部分的体积约为：
V空=V球-V铁=1.0×10-3m3-0.63×10-3m3=0.37×10-3m3．
答：（1）铁球受到的浮力为10N；
（2）铁球受到的重力为50N．
（3）这个铁球是空心的，空心的体积为0.37×10-3m3．