水底放3个同样大小注满水的容器,然后把水抽去,一个注氮气、一个注空气、一个真空.哪个会浮出水面?

Question

水底放3个同样大小注满水的容器,然后把水抽去,一个注氮气、一个注空气、一个真空.哪个会浮出水面?

Answer 1

感谢上面j3208朋友的意见,不过觉得有些不妥,有些自己的意见,大家讨论一下.
我对这个问题的看法是不一定上浮.这取决于水的深度.
首先,要想在这个密闭容器中充气,气体的压力必须至少等于水的压力.
pv=nrt=mrt/M,其中mrt/M为常量,p是水在这个深度下的压力,v是容器体积.
浮力定律F=m水g=ρvg=ρmrtg/(M*p)
现在看看上式和(mg+G容器）的大小,主要是小于的可能.
ρmrtg/(M*p)ρrt/M 的时候,ρgh>ρrt/M,即h>rt/(M*g)也就是水深足够大的时候,将不会上浮.
对于g的情况,可以考虑在一个足够远的几乎匀重力场中,g随h的变化可以忽略不计.
可见如果深度足够,h很大的时候,F可能会小于总重力.但应该说即使是在马里亚娜海沟,也是能上来的.但是理论上有不能上浮的可能.