涉及浮力的重力势能问题,凌乱了两个小时,求大神。。。

有一个正方体木块,质量为m,边长为a,密度为水的一半,将它放在一缸水上,浸没后水深为H,用一个力F压它使它缓慢的沉到缸底
从木块刚刚浸没 到 沉到缸底这段过程中,求水的重力势能变化量
我想了两种思路做这道题,一种方法是看做等体积的水和木块调换位置,算出来是2mg(H-a),是正确的
另一种思路求助:
木块所受重力做的功 + 力F做的功 = 水的重力势能的变化量 + ?

求?应该是什么

木块受重力做功为mg(H-a)

F=F浮-mg=mg

所以F做功也是mg(H-a)
木块所受重力做的功 + 力F做的功 = 水的重力势能的变化量 ,所以水的重力势能的变化量=2mg(H-a)
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第1个回答  2013-04-10
你没考虑木块所受的浮力吧!木块全淹没在水里所受的浮力正好是木块重力的两倍!又因为木块是缓慢下沉的,可以看作平衡状态,因此木块的重力加上F等于2mg即浮力,那么根据能量守恒,木块势能的减少量2mg(h-a)正好是水势能的增加量!nengl
第2个回答  2013-04-10
没有问号。

F等于重力,因为你说了密度为水一半。
两个力的做工位移都为H-a
所以势能为(F+mg)(h-a)还是2mg(H-a)
第3个回答  2013-04-10
应该是克服水的浮力做的功吧
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