一支蜡烛长14厘米,底下插一个图钉,放入水中露出水面2厘米,点燃后烧掉多少厘米,蜡烛熄灭?蜡烛密度0.8
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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.