杠杆AOB在水平位置处于平衡状态,且ob:oa=1:2,浸入水中的铁球质量为m=24kg,挂在a端的物体G=29.4N,问铁球是空心还是实心

题目

杠杆AOB在水平位置处于平衡状态,且ob:oa=1:2,浸入水中的铁球质量为m=24kg,挂在a端的物体G=29.4N,问铁球是空心还是实心

答案

挂有铁球的那一端,杠杆受的力设为：FA
杠杆水平平衡,所以有：FA*OA=F*OB
FA=F*OB/OA=29.4*2=58.8N
浸入水中的铁球,静止不动,受到得是平衡力的作用,有：竖直向上的杠杆的拉力FA；竖直向上的浮力F浮；竖直向下的重力G故有：FA+F浮＝G
FA+F浮=M*g
F浮=M*g-FA=24*9.8-58.8=176.4N
而F浮＝pvg
铁球的体积为：v=F浮/pg=176.4/1000*9.8=0.018
铁球质量为24千克,其体积为：v=m/p=24/7.9*1000=0.003立方米(取铁的密度为7.9)
所以其空心部分体积为0.018-0.003＝0.015立方米
当然是空心