半径为的球沉入水中,球的上部与水面相切,球的密度与水相同,现将球从水中取出,需作多少功?
解:
以铅直向上为轴的正向,以沉入水中的球心为原点,并取为积分变量,则的变化范围为,区间对应的球的薄片的体积为:
由于该部分在水面以下,重力与浮力的合力为零,在水面以上移动距离为,故做功为: