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初中物理教师的博客

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蜡烛的精神与立场  

来自惊鸿岂止一现   2013-01-18 09:05:54|  分类: 物理与生活 |举报 |字号 订阅

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 蜡烛的精神与立场



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 蜡烛的精神与立场



蜡烛的精神与立场
  

    一根蜡烛长18 厘米,质量59 克,密度0.9 克/厘米3,如果把蜡烛竖直放在水中,保持它稳定不倒,必然有一部分浮出水面。这样,蜡烛仍然可以点燃发光。随着蜡烛烧去一部分,原来沉没在水下部分的蜡烛,它所产生的浮力就会大于蜡烛的重量,于是浮力使蜡烛继续浮出水面。问蜡烛何时被水淹灭,蜡烛灭时还剩多少厘米?
    答:由于蜡烛的密度为0.9 克/厘米3,所以蜡烛浮出水面的长度是总长的1/10,在水中部分的长度为总长的9/10,这样才能使蜡烛的重量和水对它的浮力平衡。
    上述关系在蜡烛的燃烧过程中仍然成立,也就是说,当蜡烛烧去一截以后,它浮出水面的长度仍旧是目前总长度的1/10。由此推论,蜡烛自始至终浮出水面1/10 的长度。只要水面非常平稳,这种发展将无穷无尽,最后可以认为蜡烛会全部烧完。
    到此为止,使人感到蜡烛的精神确实可贵,不仅在空气中,就是浮在水上,也是“蜡炬成灰泪始干”。

    随之而来,我们会发现又一个问题:为什么把蜡烛竖直放在水中会非常难?它往往一侧身,就横着躺在水面上。尽管这时它仍然浮出水面1/10的体积,可是无法点燃,也就不能无私奉献了。请你解释一下,它为什么会站不稳?
    答:蜡烛的重心O在L/2位置,重力G向下可以看做是作用在O点上。蜡烛的浮力F向上,作用在蜡烛役在水中部分的中点P的位置。G 和F 大小相等、方向相反,分别作用在O点和P点。这种作用方式是不稳定的,只要稍微受到一点外界干扰,产生力矩,使蜡烛旋转,直到横浮在水面,使浮力的作用点P移动直到接近O点。
    由此可见,蜡烛的立场很重要。只有站得稳,它才能无私地燃烧自己,放出光和热。



 

 

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