设密度计的底部(铅块)质量为G1,密度计的上部质量为G2,上部截面积为S,长度为L.
当密度计放入某种液体中,浸入液体的深度为h,
根据F浮=G可得:
hS*ρ*g=G1+G2 ρ*h=(G1+G2)/Sg(不变) 即液体的密度与密度计浸入的深度成反比
,所以密度计的刻度不均匀(假如液体的密度与密度计浸入的深度成正比,那么,刻度均匀)
至于为何上疏下密?
对于三种不同的液体,设它们的密度分别为:ρ1,ρ2,ρ3
并且满足ρ1-ρ2=ρ2-ρ3>0(即密度间隔相等)
你自己可以证明:h1-h2
一、密度计刻度的“上小下大”
密度计刻有刻度线的一线玻璃管一般是均匀的,设该段横截面积是S。刻度线以下部分总体积是V0,管上某处刻度线离最下边刻度线的距离是h。当它静止于密度为ρ液的液体中,设液面浸至h处。由于密度计测液体密度的原理是漂浮条件:F浮=G计,而F浮=G排液=ρ液gV排液,所以ρ液g(V0+Sh)=G计,即
这一关系式说明,ρ液小,密度计静止于该液体中,液面浸至管上的位置对应的h值越大,刻有ρ液值的刻度线也越靠上,概括为“上小下大”的刻度规律。
二、密度计刻度“上疏下密”
△h越来越小,相反,管上刻度的ρ液值越小的地方,△h越大,即密度计的刻度特点应是“上疏下密”。