【Brainstorming】Adakah permukaan air naik atau turun, hehe?
Thread Content
Dalam sebuah bak kayu yang besar, terdapat banyak air. Di atas permukaan air itu pula terapung sebuah bak kayu yang lebih kecil. Di dalam bak kayu yang lebih kecil itu pula terdapat sekeping besi. Sekarang, keluarkan keping besi ini dan letakkannya terus ke dalam baldi kayu yang berisi air. Adakah paras air di dalam baldi kayu tersebut naik atau turun berbanding sebelumnya?
Tetapan ketumpatan besi adalah lebih tinggi daripada ketumpatan air. Oleh itu, apabila bongkahan besi diletakkan dalam air, isipadu air yang terdesak keluar menjadi lebih kecil, jadi bongkahan besi tersebut akan turun ke bawah
Penurunan ini bermakna isipadu air yang ditolak oleh besi tersebut pasti lebih kecil berbanding isipadu air yang ditolak oleh mangkuk kecil tersebut.
Boleh ke biarkan saja begitu? Lagipun, barang-barang di dalam baldi yang besar itu memang sudah cukup berat
Jumlah air yang perlu dialirkan untuk mengapungkan bongkah besi itu jauh lebih besar daripada isipadu bongkah besi tersebut, dan akibatnya permukaan air akan turun.
Apabila blok besi diletakkan dalam mangkuk kayu, daya apungan air adalah sama dengan jumlah berat mangkuk kayu dan blok besi tersebut. Namun, apabila blok besi diletakkan terus ke dalam mangkuk kayu yang lebih besar, blok besi yang padat akan tenggelam ke dasar mangkuk. Pada masa itu, dasar mangkuk akan memberikan daya sokongan kepada blok besi tersebut. Berdasarkan prinsip keseimbangan daya, daya apungan air terhadap blok besi adalah lebih kecil daripada beratnya. Oleh itu, daya apungan air terhadap keseluruhan mangkuk kayu dan blok besi juga akan menjadi lebih kecil. Mengikut formula F=ρgv, jika F berkurangan, maka V juga akan berkurangan. Akibatnya, paras air akan turun. Jika blok besi tersebut bukan jenis padat, ia mungkin akan mengapung di dalam mangkuk kayu yang lebih besar. Dalam kes ini, daya apungan air tetap tidak berubah