■浮力根本不能做功.
大家仔細(xì)想象為什么會(huì)有浮力吧,是因?yàn)樗畬ξ矬w上下表面壓力差.而題者的物體是球面,水對球面的壓力處處指向球心,所以球沒有“動(dòng)力矩”（動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積）,球體不能轉(zhuǎn)動(dòng).
■回復(fù) 用膳先生
設(shè)方塊右邊在水中,左邊在水外.
兩半部分重力矩等大同向相互抵消,所以只用考慮浮力的作用.
設(shè)想兩個(gè)特殊位置“□”和“◇”軸心在他們的對稱中心
由位置“□”逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到“◇”動(dòng)力矩始終大于阻力矩.
而從“◇”逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到“□”阻力矩大于動(dòng)力矩.因此◇位置 是方塊的平衡位置方塊會(huì)保持在◇位置不動(dòng).
大家可以自己取等效點(diǎn)用F=PS P=ρgh計(jì)算一下.
■回用膳先生：
求證“◇”位置的方塊為平衡位置(設(shè)方塊邊長為r),研究對象為在水中的“>”部分.
證明：浮力的本質(zhì)是壓力差而在此方塊侵入水 中的右邊部分
∵壓力F=P*S=ρgh*S=ρg√2*x*S 其中ρ是水的密度 g是重力加速度 h是垂直于水的深度 x是沿著r方向斜向下的變量 S是方塊一個(gè)面面積是定量
∴上式可以變成F=Kx （意思是水對方塊的壓力隨x增大而正比例增大,K是常數(shù).
∵力矩G=力F*力臂L
把方塊侵入水中的兩個(gè)面（斜向右下的面,和斜向左下的面）
設(shè)這兩個(gè)面的力矩分別為G1,G2
對于G1 力臂L1=(r/2)-x x∈[0,r]
對于G2 力臂L2=(3r/2)-x x∈[r,2r]
∴代入“G=F*L”就有
G1=(1/2)*rK*x-Kx^ x∈[0,r]
G2=(3/2)*rK*x-Kx^ x∈[r,2r]
此式子的意思是 力矩與x這個(gè)變量成2次函數(shù)關(guān)系（因?yàn)樯疃炔煌?壓力不同,壓力的力臂也不同,所以力矩會(huì)隨深度變化而變化）
所以兩個(gè)面的力矩是變量要求它在定義域積分
∴由基本函數(shù)積分公式和"來不呢子"公式得:
∫G1=∫(1/2)*rK*xdx-∫Kx^dx
=(1/2)*rK∫xdx-K∫x^dx x∈[0,r]
=-(kr^3)/12
∫G2=∫(3/2)*rK*xdx-∫Kx^dx
=(3/2)*rK∫xdx-K∫x^dx x∈[r,2r]
=-(kr^3)/12
(1,計(jì)算中把一些常量統(tǒng)統(tǒng)轉(zhuǎn)化為比例系數(shù)K簡化了計(jì)算
2,計(jì)算中用的是平行于r斜向下的x而不是h來簡化計(jì)算
3,未考慮方向)
∴可以說明兩個(gè)力矩是等大反向的.
因此木塊不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng).
樓主在這個(gè)系統(tǒng)中浮力的方向不是豎直向上了.
浮力的作用點(diǎn)也變了
要從浮力的本質(zhì)(水的壓力差)來綜合分析.
如果考慮整個(gè)系統(tǒng)就可一看出,物體和外力為0,和力矩為0.
■我覺得樓主想法很好,世界上沒有什么不可能的,200年前人類說“向鳥一樣飛行是不可能的”而今天呢?
但是這種宏觀上的永動(dòng)機(jī)已經(jīng)被牛頓,焦耳等一系列定律給否定了的.
其實(shí)宇宙就是個(gè)循環(huán)式的“永動(dòng)機(jī)”,宇宙不斷膨脹,壓縮,爆炸,再膨脹,再壓縮一直循環(huán)下去.