一道初中科学问题,不难,急!

(理想条件下)在一支长15cm,粗细均匀的圆柱形蜡烛的下端固定一个金属片(体积不计),使蜡烛恰好能竖直地浮于水中,上端有1cm高的部分露在水面上,已知蜡烛密度是0.85克/立方厘米,现点燃蜡烛,当蜡烛被水淹没时,它的剩余长度是( )

偶要详细点的过程,不好理解的地方再附上解释!谢~

设水的密度为p1,蜡烛的底面积为s,金属块的质量为m,蜡烛最后剩余的长度为h,最初时,金属块和蜡烛的总重力等于蜡烛所受到的浮力,此时mg+0.85×g×s×15=p1×g×s×14,当蜡烛燃烧后,蜡烛的质量会减少,在瞬间,最初的平衡被打破,蜡烛所受到的浮力大于蜡烛与金属块的总重,蜡烛向上移动一段距离,因上移后蜡烛浸在水中的体积减小,蜡烛所受到的浮力减小,于是蜡烛与金属块的重力又能与蜡烛所受到浮力平衡。这一过程不断被重复,直到某一时刻,剩余的蜡烛全部被水浸没时蜡烛所受到的浮力小于蜡烛与金属块的总重力,蜡烛就会沉入水中。此时取mg+0.85×g×s×h=p1×g×s×h,将前面的m代入,则h=(14×p1-15×0.85)/(p1-0.85),解得h=8.333
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第1个回答  2007-03-07
设蜡烛重力是1,则其未点燃时浮力为1*(14/15)/0.85=1.0980;
则金属片重力为0.0980;
设剩余长度为x,则剩余蜡烛重力为x/15=0.06667x,此时浮力为x/15/0.85=0.07843x;
则根据力平衡0.07843x=0.06667x+0.0980;
则x=8.333

解此题关键是利用漂浮是浮力=总重力
第2个回答  2007-03-07
设圆柱形蜡烛的底面积为S,被水淹没时它的剩余长度为H,得:
F浮=S*14*1.0=14S
M金=F浮-M蜡
=14S-15*S*0.85
=1.25S
淹没时:M金+S*H*0.85=S*H
即:1.25S+0.85SH=SH
解得:H=8.33CM
所以剩余长度为5.33CM
第3个回答  2007-03-07
不考虑金属的话 你的问题就不符合实际了。
我们知道蜡烛能浮在水上是因为
蜡烛排开的水受到的重力(也就是蜡烛的浮力)=蜡烛的受到的万有引力
这样蜡烛受力才能平衡。水的密度是1,可是如果按照蜡烛的密度是0。85来计算,15CM长的蜡烛露在水面上的长度应该是2。25CM 而不是1CM
第4个回答  2007-03-07
应该是14厘米,这是因为蜡烛燃烧到水面时蜡烛的外壁与冷水接除,水会从蜡烛的外层吸收热量使蜡烛的外层达不到它的融点,于是就在烛芯与水之间形成了一道(隔水墙),使蜡烛在(围墙)之中继续燃烧.