这是我在物理实验室想到的,因为器材不够(器材室关门了),所以,请大家帮我验证一下这个实验装置,谢谢了!

需要器材:天枰、烧杯、合适的石块、铁架台、细绳、水

天枰怎么用不用说了吧,摆好。

然后在左边摆上烧杯,右边放上合适的砝码。

向烧杯倒入水,质量要比砝码这边轻一点(一点!)。

【关键】支撑好左边天枰的盘子的架子,用铁架台钓着石块,让石块刚刚好没入烧杯的水里,保持石块钓者的这个高度,然后放开支撑左边手,天枰就会不断地摇摆

天枰会不断地摇摆么?

(还有,用绳子绑着石块另一端连着天枰挂在铁架台上,让石块没入水中这个方法,大家也帮我试试!)

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4个答案
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yangyanggoods私立樱才学园学生会入会积极分子

2013-08-20 18:11
支持者: 暖夏独临夜晓风

水对石块提供了一个向上的浮力,因此石块对水有向下的反作用力。由于起初石块完全没入水中,因此向下作用力较大,使天秤左倾。随后石块逐渐浮出水面,向下作用力逐渐变下直至趋于0,然后天秤恢复没有石块时的初始状态(右倾)……如此往复,直到系统自身的阻力消耗掉了原先较重的左侧位于高处所带来的重力势能

最终系统稳定在 (v1+v2)*ρ + m1 = m2

v1 = 石块进入水中的体积(变量)
v2 = 水自身的体积
ρ = 水的密度
m1 = 烧杯空重
m2 = 砝码的质量

此时石块对水的压力补回了水本身比砝码略轻的那一点,使得天平两侧平衡。估计就是石块底部略微入水吧,小石块的话现象可能会比较明显,可以看到石块部分没入水中

话说这个问题好像有点像那个“天秤上瓶子里的苍蝇”啊……

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Jove被电脑玩的

2013-08-20 11:42

你想做个永动机???

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纯想像,最后会有稳态,不会不停摇摆,因为天枰肯定有能量消耗 ……虽然很小很小
初始的能量来自你的手对托盘的支持,应该算势能

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