Re: [請益] 關於浮力的觀念

[colorpe (有錢是大爺)]

※ 引述《hsinan (An)》之銘言：
: 請問各位老師
: 題目是:鐵達尼號浮在水面航行，當它沉入海水後，下列敘述何者正確？
: （Ａ）排水體積變小，浮力變大（Ｂ）排水體積變大，浮力變小
: （Ｃ）排水體積變小，浮力變小（Ｄ）排水體積變大，浮力變大

在教浮力的時候 何不嘗試用力的觀點去解釋這題？



當船隻為浮體時，根據力平衡 船本身受到兩個力作用

船本身重力向下（W船）以及 受到浮力作用向上（B浮）兩者達到力平衡

因此對浮體而言：W船＝B浮 ........(1)


當船隻下沉變為沉體時

為什麼船會一直往下沉到底部 很顯然 合力向下 船在下沉過程中受到哪兩個力呢？

第一個是船本身重力向下（W船） 以及沉沒時受到浮力作用向下 我以B沉表示

因此對沉體而言：W船 > B沉 ........(2)



由(1)與(2)可判斷得知：B浮 > B沉


根據浮力＝排開液體體積 X 液體密度

既然船在浮與沉都是在海水中 液體密度不變

可見得變成沉體時 浮力變小的原因來自於 排開液體體積變小


這樣的解釋 會更清楚容易一些！









: 解答是Ｃ，不過跑堂的老師說是Ｂ，叫學生改答案
: 以下是小弟的淺見
: 船體從浮體變為沉體浮力是變小～很多版的解答都一樣
: 這部分應該沒什麼問題
: 不過在排水體積部分，我的想法是當船要浮在水上
: 整體的密度應該要＜１
: 而當要沉入水中，密度就必須＞１
: 質量不變，體積越大不就密度越小？密度越大體積就越小
: 依照這個觀念解答的話，答案應該是排水體積變小，浮力變小
: 我看到的解答也是這樣解釋的
: 不過今天遇到的任課老師很堅持排水體積變大浮力變大
: 我與主任兩個人對這題的解釋方法不同，不過最後得證的結果一樣
: 可是老師很堅持說是Ｂ，看來應該也不會跟學生說正解
: 請問各位是不是還有更詳細的解說，可以向老師糾正一下觀念呢？

--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) 
◆ From: 220.229.15.36
→ MagicPanda:現在爭議就在，是重量不變，浮力變小......
→ MagicPanda:還是浮力變大，重量變更大......
→ MagicPanda:因為我們通常會把「壓艙水」當作船重的一部份
→ MagicPanda:而壓艙水通常為海水......所以....科科科科
推 LaiFan:用碗解釋會不會比較好讓學生懂呢..碗浮沈..畫圖.
→ sowilo:如果壓艙水進入船艙後沒有排出，我覺得可以視為船重的一部
→ sowilo:份；可是如果水可以不受控制的進入船艙，那我覺得這個時候
→ sowilo:浮力減少及重量增加是同時進行的；可是當整艘船沉入海水後
→ sowilo:，海水就不應視為船體的一部份了～可是在國中，有需要把題
→ sowilo:目搞得這麼複雜嗎？
推 MagicPanda:其實要說爭議，也只是國中程度的無聊討論
→ MagicPanda:因為對我來說，國中生會用哪一種解釋，都是教學成功
推 zamp:我認為這爭議還滿有意義的，學生可以從矛盾中深入瞭解潛水艇
→ zamp:原理。我查過潛水艇下潛和上浮的方式，還滿多變化的。