- 主题:[求助]一个浮力问题
这种规则形状的物体，浮力作用点就在它的中心，这道题里在L的中点，大小是L排开的水，肯定比一半重力大。
这题应该说明截面尺寸和长度相比可忽略，或者那根棒画成一根粗实线。否则难免有心细的同学认为L应该一直减小
【 在 gylwj 的大作中提到: 】
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: 求助一下，答案是ACD，这个争议不大。
: 我认为浮力是作用在B点上的，在杆恢复竖直之前，浮力大小不仅是恒定的，而且基本等于重力的一半，这个争议比较大。
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FROM 223.104.63.*
“上下表面”的压力差是个通俗说法，严格一点是所有表面的压力的矢量和。水压总是垂直于表面的，斜着的木棍表面受到的压力也是斜着的。所以浮力并不是单点的力、“作用在最低点的水平截面上”，而是很多个力分散作用在很多个地方，这些力作用的结果等效于这些力的总和作用在棍子的中心。
【 在 gylwj (火柴) 的大作中提到: 】
: 如果是一个规则圆柱木棍，竖直浸没在水里，那么浮力ρgv，也等于ρghs。
: 浮力的本质就是上下表面的压强差，实际就是作用在最底下那个面上的吧？
: 这个题虽然是斜着的，但左右两侧的压力也能抵消，我感觉最后也是作用在B点所在的那个水平截面上...
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FROM 27.38.192.*
“等效”啊老弟，如果是要讨论这根竖直木棍的受力平衡，浮力作用在底面和作用在中心，得到的结果是一样的。
另外你主贴里显然认为棍子的重力作用在中心，这也是“等效”，实际上棍子的每个部分都受到重力作用。
【 在 gylwj (火柴) 的大作中提到: 】
: 那如果木棍是竖直的，那侧面每个小微元面积受到的压力都是水平方向的，而且侧面受到的这些压力的矢量和是零；
: 下表面受到的压力是竖直向上的，这些压力的矢量和那就是浮力吧。
: 这么说的话，那浮力就不是作用在木棍的中心吧
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FROM 27.38.192.*
当然是有f静止，没有f时重力和浮力不在一条线上，必然有翻转。
题里的“缓慢”是个暗藏的条件，意味着在这个过程中的任何一个位置都可以停下来并保持状态不变（即，静止在这个位置），也就是在任何一个位置，这个棒子的受力都是平衡的。
所以在棒子完全竖直之前，如果 f 增大，浮力如果不变则棒子向上加速、浮力如果减小则不能平衡重力矩从而棒子绕A旋转；同样f减小也不行。
【 在 dawei78 (小可爱) 的大作中提到: 】
: 静止的时候 是有f静止还是无f静止？
: 如果有f静止 a答案为什么提起来f先不变？
: 发自「今日水木 on M2102K1AC」
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FROM 27.38.192.*
嗯，这道题有点考物理的思维仿真能力，需要看出“缓慢”的意思。
【 在 Dionusos (酒神要努力工作了) 的大作中提到: 】
: 除了竖直的情况，要同时保证力和力矩都平衡，只能是当前这个状态以及保持其他东西都不变而只是theta角变大（或变小）的状态。等到了竖直状态，这是要继续增大x，只能增大F把杆从水中慢慢提出来。
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FROM 27.38.192.*
其实你可以在棒随便找一个点作为杠杆平衡分析的支点，当然，本题最好也是最明显的选择是A点。
【 在 thinksmith (thinksmith) 的大作中提到: 】
: 这个力矩，中心是哪里？
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FROM 27.38.192.*
理论上这个增量可以无穷小。
【 在 thinksmith (thinksmith) 的大作中提到: 】
: 我觉得这道题有点问题。缓慢是接近平衡吗？，那接近平衡，那么质心就不会左右上下移动，那么浮力就会变小，那么木棍垂直之前，F就会略微变大，
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FROM 27.38.192.*
不对，垂直之前棒子的质心绕它与水面的交叉点转动。
【 在 thinksmith (thinksmith) 的大作中提到: 】
: 那你这种缓慢移动，与增量无穷小必然对等。如果不移动，就不增。如果一点就增加。
: 我觉得再垂直之前，质心位置不变，对不？质心水平位置100%不会移动，垂直位置也似乎不变，因为是微平衡。
: 要么是这题目的出题者，本身就思考不严密。
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FROM 27.38.192.*
绕出水点转更简单一些，转动轴是固定点。
A点竖直向上、棒子绕A转，这样也是可以的，不影响结果。
【 在 gylwj (火柴) 的大作中提到: 】
: 我咋觉得棒的运动应该是：一边竖直向上平动，一边绕着A点转动，但浸没的长度L不变，直到竖直状态
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FROM 27.38.192.*
如果杆的密度无限小，的确可以无限接近 1/2
【 在 Dionusos (酒神要努力工作了) 的大作中提到: 】
: 推导了一下，不可能满足浮力等于重力一半的条件。
: 假设杆的密度为rho，水面上杆的长度为l（小写的L），杆的底面积是S。根据力和力矩平衡，可以用水的密度、大L和小l表示出rho，从而的到重力和浮力。浮力与重力之比为(L+l)/(L+2l)。不可能等于1/2。
: 【 在 gylwj 的大作中提到: 】
: : 不过我做了一个简单的实验，确实比较接近重力的一半。有机会找个大水池，拿个大木棍再实验一下...
: : 【 在 Dionusos 的大作中提到: 】
: : : 等于重力一半这个结论没任何道理，除非杆的密度以及浸在水中的长度L相对于杆长的比例满足特定的关系。
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: --来自微水木3.5.11
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FROM 163.125.192.*