有一个空心铝球，重4.5N，体积为0.5dm3，如果把这个铝球浸没在水中，（1）结合计算，说明它为什么上浮？（2）漂浮的空心铝球露出水面的体积是多少？

Question

有一个空心铝球，重4.5N，体积为0.5dm³，如果把这个铝球浸没在水中，
（1）结合计算，说明它为什么上浮？
（2）漂浮的空心铝球露出水面的体积是多少？

Answer 1

（1）当铝球浸没在水中时，它排开水的体积等于铝球的体积，即：
V_排=V_球=0.5dm³=0.5×10^-3m³，
此时铝球受到的浮力为：
F_浮=ρ_水g V_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.5×10^-3 m³=5N，
∵F_浮＞G，
∴铝球上浮；
（2）当铝球漂浮时：
F_浮′=G=4.5N，
V_排=(F/浮)/(ρ水g)=(4.5N)/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=0.45×10^-3m³；
V_露=V_球-V_排=0.5×10^-3 m³-0.45×10^-3 m³=0.05×10^-3m³=0.05dm³．
答：（1）因为F_浮＞G，所以铝球上浮；
（2）漂浮的空心铝球露出水面的体积是0.05dm³．