小球夾冰中,冰融液面降
我們知道,一塊冰浮在水上,等融化后,其水面依舊不變。這是因?yàn)槿诨耙后w與冰對(duì)底面壓強(qiáng)為

而融化后水與冰的質(zhì)量沒(méi)有減小,所以重力也滅有減小,故壓強(qiáng)不變。
并且我們也知道液體壓強(qiáng)中有P=ρgh,所以

所以當(dāng)冰融化后,與水融合,密度不變

故液體高度也不會(huì)變。
言歸正傳,這一題冰融不融化,都不關(guān)液面高度的事兒。所以我們重點(diǎn)研究小球。
融化前,小球和冰一樣處于漂浮狀態(tài),F(xiàn)球浮前=G球
融化后,小球沉底,F(xiàn)球浮后=G球-F支,即F球浮后+F支=G球
聯(lián)立得F球浮后+F支=F球浮前
即小球在融化前所受浮力更大。
又因?yàn)镕浮=ρ水gV排
而ρ水與g不變,變得就只有V排了。即融化前小球排開(kāi)水的體積大于融化后排開(kāi)水的體積(因?yàn)樾∏蚶?,?dǎo)致他讓冰排開(kāi)水的體積變大,這里方便解讀所以這么說(shuō))
綜上所述,因?yàn)槿诨芭砰_(kāi)水體積多,所以液面相較于融化后高。故融化后液面會(huì)降低。
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