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聯(lián)系：mingzhu786（轉(zhuǎn)載）hbliuchanghai（商務(wù)）

mingzhudz（讀者）

最近，有一道物理題在網(wǎng)上火了。

據(jù)說，這是某地的公務(wù)員考試題目。

題目引來了眾多網(wǎng)友討論，其中不乏擁有各種頭銜的名人。

當(dāng)然，更有現(xiàn)在的物理教師、當(dāng)年的學(xué)霸以及普通的在校生參與其中。

大家給出的答案并不一致，而且是公說公有理，婆說婆有理，誰也說服不了誰。

筆者也研究了一番，發(fā)現(xiàn)確實(shí)挺有意思。

雖然做這個(gè)題用初中的物理知識(shí)已經(jīng)夠了，但大學(xué)畢業(yè)也不一定答得對(duì)。

大家可以用來測試一下自己的孩子，如果能弄明白，說明孩子相關(guān)知識(shí)點(diǎn)掌握得不錯(cuò)。

也可以考考自己，考考身邊的人，絕對(duì)能夠鍛煉大腦，預(yù)防老年癡呆。

閑言少敘，先上題目：

裝有水的燒杯放在天平一端，另一端放置砝碼使天平平衡。此時(shí)再放入一手指在水中，若手指完全靜止在水中且沒有觸碰燒杯壁和燒杯底部，且水也沒有溢出，那么這時(shí)天平的狀態(tài)是什么？

如下圖：

答案的爭議主要集中到A和C上面。

一部分人覺得應(yīng)該選A，天平繼續(xù)保持平衡狀態(tài)。

另一部分人覺得應(yīng)該選C，放燒杯的一端下沉。

大家不妨?xí)簳r(shí)不要往下看，自己先想一想，到底哪個(gè)答案正確。

其實(shí)很多物理現(xiàn)象是反常識(shí)的，和我們想當(dāng)然的結(jié)果并不一樣。

比如，一個(gè)輕的物體和一個(gè)重的物體從同一個(gè)高度落下來，哪一個(gè)最先落地？

我們的第一反應(yīng)肯定是重的先落地，連著名的亞里士多德都這么想。

當(dāng)然，自從伽利略做了那個(gè)著名的實(shí)驗(yàn)后，我們都知道了一大一小兩個(gè)鐵球是同時(shí)落地的。

所以我們做物理題，千萬不能靠直覺，要靠掌握的物理知識(shí)和物理原理，推導(dǎo)出結(jié)果來。

對(duì)于上面那道題，可以有兩個(gè)思路：

思路一：分析受力。

在手指未放入水中前，燒杯對(duì)天平托盤的壓力，等于燒杯底部受到的壓力，等于燒杯中水受到的重力（為了簡化過程，不考慮燒杯自重）。

當(dāng)手指浸入水中后，手指受到豎直水向上的浮力，根據(jù)牛頓第三定律，此時(shí)手指會(huì)給水一個(gè)豎直向下的壓力。

此時(shí)，燒杯底部受到的壓力水的重力加上手指對(duì)水的壓力，顯然是變大了。

所以，答案是C。

思路二：壓強(qiáng)推導(dǎo)。

這個(gè)可能更直觀簡潔。

在手指未放入前，燒杯對(duì)天平托盤的壓力，等于燒杯底部受到的壓力，等于燒杯底部的壓強(qiáng)乘于受力面積。

手指浸入水中，燒杯內(nèi)水面升高，燒杯底部的壓強(qiáng)變大，而燒杯的底面積不變，所以受的壓力變大。

故選C。 

看到第二種方法，人們可能會(huì)產(chǎn)生這樣的疑問：

如果水面升高壓強(qiáng)變大會(huì)對(duì)天平平衡產(chǎn)生影響，那么把同樣的水放到一個(gè)底面積相同但上面接有細(xì)管的“凸”字型容器或錐形瓶中，豈不是也會(huì)讓天平下沉？

而顯然，這是不可能的，因?yàn)樗€是那么多，而且并沒有受到其他外力。

這涉及到另外一個(gè)問題，就是容器放到桌面上，容器底部受到的壓力，并不一定等于容器對(duì)桌面的壓力。

只有均勻柱形容器，底部受到的液體壓力，才等于容器對(duì)桌面的壓力。

比如下面三種情況，液面高度相同，底面積相同，只有A底部的受到的壓力才等于桌面受到的容器的壓力（同樣沒有考慮容器自重）。