自动冲水装置的结构与原理
如图所示的厕所自动冲水装置，其核心组件之一是浮筒A。浮筒A被设计为一个边长为20厘米的正方体，这意味着它的体积为0.008立方米。在装置中，浮筒A通常通过一根硬杆与进水阀门相连，并悬浮在一个水箱中。当水箱内水位较低时，浮筒A因自身重力下沉，带动连杆机构将进水阀门打开，开始向水箱注水。随着水位逐渐上升，浮筒A受到的水的浮力也随之增大。根据阿基米德原理，浮力的大小等于浮筒排开水的重力。当水位达到预设高度时，浮筒A排开水的体积使其所受浮力足以克服其自身重力，浮筒开始上浮。
浮力计算与冲水触发机制
浮筒A作为边长为0.2米的正方体，当其顶部刚好与水面齐平时，它浸入水中的体积最大，此时排开水的体积等于其自身体积0.008立方米。因此，它受到的最大浮力可达约78.4牛顿（取水的密度为1000千克/立方米，重力加速度为9.8牛/千克）。装置的设计会确保，当浮筒A上浮到一定位置时，通过杠杆或连杆机构，会触发两个关键动作：一是关闭进水阀门，停止注水；二是打开排水阀门，水箱中的水在重力作用下急速流出，完成一次冲厕过程。排水后水位下降，浮筒A随之下降，重新开启进水阀门，进入下一个循环。
整个装置巧妙地利用了浮力原理和简单的机械联动，实现了全自动、无需外部动力的循环冲水。这种设计结构简单、可靠性高，是日常生活中流体力学与机械设计相结合的一个典型实例。浮筒A的尺寸直接决定了装置的启停水位点，是其能够稳定工作的关键参数。
