Question

某人想用矿泉水瓶自制一个“救生圈”.此人用了10个500mL容积的矿泉水瓶系在一起,若此人重600N,密度为1.06×103kg/m3,使此人安全在水中,头必须露出水面,若此人头的体积占人体积的1/10,问:

(1)根据以上数据,此人做的“救生圈”安全吗?

(2)若不安全,现有1.25L的饮料瓶若干个,则还需多少个可以保障此人在水中的安全?

(3)在上述分析计算过程中,你近似地利用了哪些条件?

 

Answer 1

答案：不安全；3个；忽略瓶的自重，瓶子全部浸入水中求得最大浮力。
提示：

(1)F浮=ρ水gV排 =1000×10×10×500×10-6N =50N 人在水中受到的浮力: F=9ρ水gV人/10=520N 因为:F浮<G人-F=80N 所以:此救生圈不安全 (2)浮起30N的力需排开水的体积: V=30/ρ水g=3L 还需用1.25L的瓶:3/1.25=3个 (3)近似利用:忽略瓶的自重;瓶子全部浸入水中求得最大浮力