搜搜做题作业网一个关于秤气球内空气质量的问题引发的问题!
来源：学生作业帮 编辑：搜搜做题作业网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/08/08 00:36:08
一个关于秤气球内空气质量的问题引发的问题!
有一题：能不能用天平称出小气球内空气的质量?先用天平秤气球和里面空气的质量,再排干净气体,测气球的质量,二者相减即可得到里面气体的质量.由此我想到以下问题：求高手一一详解.
1、我们知道,气体与液体一样,浸在空气里的一切物体都收到空气给他的向上的浮力,那这个气球不也是一样受到浮力吗?而且他里面装的是空气,与外界空气密度一样,按理说空气在空气中应该处于悬浮,其浮力等于重力,就是说里面空气对天平托盘的压力应该为0,那为什么前后两次示数不同呢?为什么还是能称出里面空气的质量呢?
2、如果这样可以称出气球内空气的质量,那么我们如果称一个烧杯的质量,烧杯里不也是有空气吗?那么这个质量是不是也包括了烧杯里空气的质量呢?如果您说烧杯是开口的,那换成密闭容器呢?
3、还是考虑浮力的问题,我们在空气中所测得的物体质量准确吗?因为物体都收到空气的浮力作用啊,那物体对托盘的压力也不等于他本身的重力啊,应该等于重力减去浮力啊!应该怎么理解呢?
虽无财富分值,只因本人过于贫穷,并非吝啬之人,还望高手一解为快,解除心中之烦恼,
有一题：能不能用天平称出小气球内空气的质量?先用天平秤气球和里面空气的质量,再排干净气体,测气球的质量,二者相减即可得到里面气体的质量.由此我想到以下问题：求高手一一详解.
1、我们知道,气体与液体一样,浸在空气里的一切物体都收到空气给他的向上的浮力,那这个气球不也是一样受到浮力吗?而且他里面装的是空气,与外界空气密度一样,按理说空气在空气中应该处于悬浮,其浮力等于重力,就是说里面空气对天平托盘的压力应该为0,那为什么前后两次示数不同呢?为什么还是能称出里面空气的质量呢?
2、如果这样可以称出气球内空气的质量,那么我们如果称一个烧杯的质量,烧杯里不也是有空气吗?那么这个质量是不是也包括了烧杯里空气的质量呢?如果您说烧杯是开口的,那换成密闭容器呢?
3、还是考虑浮力的问题,我们在空气中所测得的物体质量准确吗?因为物体都收到空气的浮力作用啊,那物体对托盘的压力也不等于他本身的重力啊,应该等于重力减去浮力啊!应该怎么理解呢?
虽无财富分值,只因本人过于贫穷,并非吝啬之人,还望高手一解为快,解除心中之烦恼,
题目错了.
1.必须规定小气球在排干净空气后不产生形变,也就是说小气球必须是刚性的,题目中如果明确指出小球是空心的铁球会比较妥当.
2.质量并不能直接称量,所称量的是物体所受垂直方向的合外力,即是小球受到的重力与空气浮力的合外力.
3.如果满足上述两个条件则可以知道,小球在充满空气和排干净空气的两个状态,所受空气浮力不变,但质量减少,减少的质量即是小球内部空气质量,减少的质量就由天平前后两次测量的合外力的差值来反映,差值除以重力加速度G就是小球内减少的空气的质量.
4.题目中并未给出小球为刚体的条件,题目中不论是说法还是条件都是不对的,你所列出的三条质疑合情合理,在小球是弹性小球的条件下,空气的充入或是排出并不改变合力大小,这个可以这样解释：设空气密度为P,排出空气体积V,那么小球整体质量就减少PV,整体重力减少PGV,而所受空气浮力也减少PGV,可见弹性小球的充气放气并不影响测量结果,你的质疑很正确.
5.若测量烧杯的质量,须知空气密度和烧杯的实体积（空心球的实体积即是不包含空心部分的体积,等于总体积减去空心部分体积）,通俗的理解,实体积就是物体密实部分的体积总和.知道实体积后也就知道所受空气浮力,称量烧杯的结果加上所受到浮力即是烧杯重力,也就知道烧杯质量.
再问： 感谢高手的解答！第一、三问基本明白。只不过第三问正向您所说“称量烧杯的结果加上所受到浮力即是烧杯重力，也就知道烧杯质量。”，但是事实我们在测量质量时并没有考虑物体受到的浮力，是因为浮力太小而忽略不计了吗？还是什么原因使浮力对称量没有影响呢？第二问中“2、如果这样可以称出气球内空气的质量，那么我们如果称一个烧杯的质量，烧杯里不也是有空气吗？那么这个质量是不是也包括了烧杯里空气的质量呢？”望您解答
再答： 严格情况下需考虑烧杯所受空气浮力。 在不严格情况下，如果说明是薄壁烧杯的话，烧杯实体积可忽略不计（烧杯排出的空气体积几乎为零），烧杯中空气体积等同于烧杯体积，烧杯中所有质量的空气所受到的重力被烧杯受到的浮力抵消了，可以近似认为称量结果就是烧杯的重力。
1.必须规定小气球在排干净空气后不产生形变,也就是说小气球必须是刚性的,题目中如果明确指出小球是空心的铁球会比较妥当.
2.质量并不能直接称量,所称量的是物体所受垂直方向的合外力,即是小球受到的重力与空气浮力的合外力.
3.如果满足上述两个条件则可以知道,小球在充满空气和排干净空气的两个状态,所受空气浮力不变,但质量减少,减少的质量即是小球内部空气质量,减少的质量就由天平前后两次测量的合外力的差值来反映,差值除以重力加速度G就是小球内减少的空气的质量.
4.题目中并未给出小球为刚体的条件,题目中不论是说法还是条件都是不对的,你所列出的三条质疑合情合理,在小球是弹性小球的条件下,空气的充入或是排出并不改变合力大小,这个可以这样解释：设空气密度为P,排出空气体积V,那么小球整体质量就减少PV,整体重力减少PGV,而所受空气浮力也减少PGV,可见弹性小球的充气放气并不影响测量结果,你的质疑很正确.
5.若测量烧杯的质量,须知空气密度和烧杯的实体积（空心球的实体积即是不包含空心部分的体积,等于总体积减去空心部分体积）,通俗的理解,实体积就是物体密实部分的体积总和.知道实体积后也就知道所受空气浮力,称量烧杯的结果加上所受到浮力即是烧杯重力,也就知道烧杯质量.
再问： 感谢高手的解答！第一、三问基本明白。只不过第三问正向您所说“称量烧杯的结果加上所受到浮力即是烧杯重力，也就知道烧杯质量。”，但是事实我们在测量质量时并没有考虑物体受到的浮力，是因为浮力太小而忽略不计了吗？还是什么原因使浮力对称量没有影响呢？第二问中“2、如果这样可以称出气球内空气的质量，那么我们如果称一个烧杯的质量，烧杯里不也是有空气吗？那么这个质量是不是也包括了烧杯里空气的质量呢？”望您解答
再答： 严格情况下需考虑烧杯所受空气浮力。 在不严格情况下，如果说明是薄壁烧杯的话，烧杯实体积可忽略不计（烧杯排出的空气体积几乎为零），烧杯中空气体积等同于烧杯体积，烧杯中所有质量的空气所受到的重力被烧杯受到的浮力抵消了，可以近似认为称量结果就是烧杯的重力。