设棒的横截面积为S,水中的棒长度为L,则露出的长度为nL,整个棒的长度为(n+1)L,如图所示:
由ρ=
可得,棒的质量:m V
m棒=ρ棒V棒=ρ棒S(n+1)L,
棒的重力:
G棒=m棒g=ρ棒S(n+1)Lg,
棒受到的浮力:
F浮=ρgV排=ρgSL,
由相似三角形对应边成比例可得:
=CE CD
=CA CB
=n+1,
(n+1)L 2
L 2
以C为支点,A是棒的重心(即棒的中心),由杠杆的平衡条件可得:
G棒×CE=F浮×CD,
即ρ棒S(n+1)Lg×CE=ρgSL×CD,
则ρ棒=
ρ=CD CE(n+1)
×CD CE
ρ=1 n+1
×1 n+1
ρ=1 n+1
ρ.1 (n+1)2
故选C.