1.2 水中的冰块

问题

冰块漂浮在杯中,把杯中水加满。当冰块融化时,水会从杯中溢出吗?

解答

水不会溢出。

这个问题在普及读物中已经出现了一个多世纪。根据阿基米德原理,飘浮物体排开水的重量等于该物体的重量。我们可以作这样的假想:飘浮的冰块在水面上“挖了个洞”。洞的大小正好可以容下与冰块质量相等的水。因此,当冰块融化时,杯中的水位不会变化。一个有关的但更严峻的问题是全球变暖的问题。如果停留在陆地上的冰融化了,它将使海洋的水平面上升,而浮冰的融化则不会对海平面产生影响。卫星观测显示,地球上平均海平面每年上升大约3mm左右。这是由全球变暖所引发的,不过,这主要是由海水的热膨胀所致,而不是由于融冰所致。

附加题

如果冰块中有大的气泡,这道题的答案是什么?如果冰块中含有沙粒,但仍然能浮在水面上,答案又是什么?

解答

冰块中是否有气泡对这个问题的答案没有影响。如果冰块中有沙粒,当冰块融化时水位会下降一些。这是由于沙子的密度比冰或水要高。浮冰在水面制造的“洞”大于沙粒和融化掉的冰的总体积。这个问题与关于池塘中的小船的问题1如出一辙。

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发布时间:2012/6/13 8:23:01  阅读次数:5220

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