Re: [請益] 船在下沉時所受的浮力

看板CS_TEACHER (補教老師)作者manspower (我的步調)時間16年前 (2009/08/19 12:09)推噓2(2推 0噓 6→)

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船下沉其實有很多原因 1. 船破洞 2. 船從海洋進入河道 3. 考慮動態情況,海浪造成船身暫時下沉 4. 加重物 ....... 情境1,如同解釋B,浮力是變小的情境2,在不考慮下沉時的產生的加速度,經過一定時間作用後浮力不變 = 船重情境3,浮力如同解釋A是變大的情境4,浮力變大 ============================================== 一般我們在考慮浮體的浮力時,我們常用"靜力平衡"的觀念求解所以可以得到浮力 = 船重然而當我們給物體一個擾動時,比如說海浪,這時候就不能適用"靜力平衡" 當海浪將船拋起,此時浮力減小, 船重 > 浮力 ==> 故船產生向下的加速度當船回到原本的平衡位置時, 船重 = 浮力,但此時船有向下的速度 ==> 故船再往下沉船往下沉的時, 浮力 > 船重 ==> 故船有向上的加速度, 所以船到速度等於0時又開始往上浮,故船會在海浪上起起伏伏以上說穿了就是高中物理中的簡諧運動,考慮物體運動情形時的"動態平衡" 也就是說考慮情境3時,雖然船依然是浮體但計算船的浮力就不能用"靜力平衡"來求解而浮力也有可能大於船重以上是我視學生程度,有時候會補充給學生的,因為其實這有點已經超出國中範圍了如果學生沒問我為什麼不能直接用浮體的浮力直接寫不變,我應該也不會講這麼多 ※ 引述《LARF (顗昕～寂靜的日出)》之銘言： : 船在下沉時所受的浮力 : 應該是變大還是變小呢? : 解釋A) : 在下沉過程中船在液面下體積越來越大 : 液面下體積與浮力成正比 : 故 "變大" : 解釋B) : 下沉前船所受的浮力等於船的重力呈現兩力平衡 : 下沉過程中重力不變浮力變小所以才會下沉 : 故 "變小" : 目前聽到的有這兩種說法 : 上學期末時被這問題搞到快瘋了 : 幸好當時學生的老師在平常考出現此題時兩者都給對 : 並且允諾在段考時不會出現此題 : 但還是很想知道究竟這題如何解??? : 我個人的想法是 : 這題本身是有題意上不清的部份 : 解釋A)的說法感覺是指已經下沉了在下沉中的過程是變大的 : 而解釋B)的說法則是把下沉時的浮力與一開始是浮體時相比 : 所以才會有此差別 : 不過一般坊間教材似乎都傾向給A : 這問題困擾我好久了還請不吝賜教 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 140.116.36.156