关于一个潜水艇模型的物理问题某同学自制了一个潜水艇模型,如图所示,A为厚壁玻璃广口瓶,瓶的容积是Vo,B为软木塞,C为排水管,D为进气细管,E为圆柱形盛水容器,请你分析一下,用玻璃做成的潜水艇模型怎么会上浮与下沉呢?若瓶中的空气体积为V1时,潜水艇模型可以停在液面下任何深度处,若通过细管D向瓶中压入空气,潜水艇上浮,当瓶中空气的体积为2V1时,潜水艇模型有一半体积露出水面,水的密度为P水,软木塞B
网友回答
通过进气管向广口瓶压入空气时,瓶子总重减小,浮力＞重力可实现上浮；反之可实现下沉.
据题意：当空气体积为V1时,模型悬浮：
G瓶＋G水＝F浮
即：G瓶＋ρ水g（Vo－V1）＝ρ水gV 式子一
当空气体积为2V1时,一半露出,根据阿基米德原理：
G瓶＋G水‘＝F浮’
即：G瓶＋ρ水g（Vo－2V1）＝ρ水gV/2 式子二
两个式子联立得方程组：
G瓶＋ρ水g（Vo－V1）＝ρ水gV 由式子一得：G瓶＝ρ水gV －ρ水g（Vo－V1）,
代入式子二：
ρ水gV －ρ水g（Vo－V1）＋ρ水g（Vo－2V1）＝ρ水gV/2
约去g,ρ水,化简得： V －V1＝V/2
得：V＝2V1