一个体积为1.0×10-3米3的铁球挂在弹簧秤上,当铁球浸没在水中时,弹簧秤的示数会如何变化呢?
首先,我们需要计算铁球在水中受到的浮力。根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重量,即F浮=ρ水gv排。将水的密度ρ水=1.0×103kg/m3、重力加速度g=10N/kg和铁球排开水的体积v排=1×10-3m3代入公式,我们得到F浮=10N。
接着,我们知道此时弹簧秤的示数是铁球在空气中示数的4/5,即F浮=G-4/5G=1/5G。由此可以推算出铁球的重力G=5F浮=5×10N=50N。
进一步地,我们需要确定铁球中铁的实际体积。利用公式v铁=m/ρ=G/ρg,将铁球的重力G=50N和铁的密度ρ=7.9×103kg/m3代入,计算得到v铁≈0.63×10-3m3。由于这个体积小于铁球本身的体积1.0×10-3m3,我们得出结论,这个铁球是空心的。
最后,我们计算出空心部分的体积。V空=V球-V铁=1.0×10-3m3-0.63×10-3m3=0.37×10-3m3。综上所述,铁球受到的浮力为10N,重力为50N,且为空心球,空心部分的体积约为0.37×10-3m3。