隨著蠟燭的燃燒,其露出水麵部分逐漸減少,當火焰位於水麵時,蠟燭將無法燃燒、火焰將被水熄滅。關鍵是確定蠟燭多長時沒有水麵以上部分。燃燒的蠟燭受重力和浮力,二力平衡。解:設蠟燭未燃燒時重力G,長L,在水中長h。熄滅時G',長L',在水中長亦為L'。鐵釘重G釘。根據浮力等於物重,有
G+G釘=ρ水gSh G'+G釘=ρ水gSL'
兩式相減,得G-G'=ρ水gS(h-L')
G=ρ蠟gSL G'=ρ蠟gSL'
兩式相減,得G-G'=ρ蠟gS(L-L')則 ρ蠟gS(L-L')=ρ水gS(h-L')
ρ蠟(L-L')=ρ(h-L')L'=(ρ水h-ρ蠟L)/ (ρ水-ρ蠟)
將已知條件ρ蠟=900kg/m3,ρ水=1000kg/m3,L=20cm=0.20m, h=20cm-1cm=19cm=0.19m代入L'=(ρ水h-ρ蠟L)/ (ρ水-ρ蠟)
=(1000kg/m3×0.19m-900kg/m2×0.20m)/(1000kg/m3-900kg/m3)
=0.1m=10cm當蠟燭剩下10厘米時火焰位於水麵,火將熄滅。
隨著蠟燭的燃燒,其露出水麵部分逐漸減少,當火焰位於水麵時,蠟燭將無法燃燒、火焰將被水熄滅。關鍵是確定蠟燭多長時沒有水麵以上部分。燃燒的蠟燭受重力和浮力,二力平衡。解:設蠟燭未燃燒時重力G,長L,在水中長h。熄滅時G',長L',在水中長亦為L'。鐵釘重G釘。根據浮力等於物重,有
G+G釘=ρ水gSh G'+G釘=ρ水gSL'
兩式相減,得G-G'=ρ水gS(h-L')
G=ρ蠟gSL G'=ρ蠟gSL'
兩式相減,得G-G'=ρ蠟gS(L-L')則 ρ蠟gS(L-L')=ρ水gS(h-L')
ρ蠟(L-L')=ρ(h-L')L'=(ρ水h-ρ蠟L)/ (ρ水-ρ蠟)
將已知條件ρ蠟=900kg/m3,ρ水=1000kg/m3,L=20cm=0.20m, h=20cm-1cm=19cm=0.19m代入L'=(ρ水h-ρ蠟L)/ (ρ水-ρ蠟)
=(1000kg/m3×0.19m-900kg/m2×0.20m)/(1000kg/m3-900kg/m3)
=0.1m=10cm當蠟燭剩下10厘米時火焰位於水麵,火將熄滅。