设:烧掉x厘米蜡烛熄灭,蜡烛横截面积为S.
蜡烛受到浮力为F蜡,图钉受到浮力为F钉
蜡烛未燃烧时,在水中漂浮,
F蜡1+F钉=G蜡1+G钉 【G蜡1=mg=ρ蜡V蜡1g】
ρ水gV排1+F钉=ρ蜡V蜡1·g+G钉 ①
蜡烛燃烧熄灭时,恰好是上表面与水面相平,悬浮水中,V排2=V蜡2
F蜡2+F钉=G蜡2+G钉
ρ水gV排2+F钉=ρ蜡V蜡2·g+G钉 ②
用①-②得到:
ρ水g(V排1-V排2)=ρ蜡g(V蜡1-V蜡2) ③
V排1=(14cm-2cm)S=12cm·S ,V蜡1=14cm·S,V排2=V蜡2=(14cm-x)S 代入③式
ρ水[12cm·S-(14cm-x)S]=ρ蜡[14cm·S-(14cm-x)S]
解得:x=10cm
点燃后烧掉10厘米,蜡烛熄灭.