如圖3所示玻璃杯中裝有重為3牛的水,杯子的底面積為20釐米2,杯內水面高度是10釐米,若玻璃杯受到的重力為1牛...
問題詳情:
如圖3所示玻璃杯中裝有重為3牛的水,杯子的底面積為20釐米2,杯內水面高度是10釐米,若玻璃杯受到的重力為1牛,求:
(1)水對杯底的壓力。
(2)裝有水的玻璃杯對水平桌面的壓強。
【回答】
分析:求水對杯底的壓力,這是液體的壓力、壓強問題。求液體的壓力壓強,應先求出水對玻璃底的壓強,再求水對杯底的壓力。求玻璃杯對桌面的壓強,屬於固體的壓力、壓強的問題。求固體壓力、壓強,應先求出玻璃杯對桌面的壓力,再求出它對桌面的壓強。
解:
(1)水對容器底的壓強:
P=ρgh=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×0.1米=980帕
水對容器底的壓力
F=PS=980帕×20×10-4米2=1.96牛
(2)玻璃杯對桌面的壓力
F=G=G水+G杯=3牛+1牛=4牛
玻璃杯對桌面壓強
P==2×103帕
說明:
(1) 玻璃杯內水重3牛,通過計算水對容器的底的壓力只有1.96牛,即水對容器底的壓力不等於容器內的水重。如果認為水有多重,對容器底部的壓力就有多大,顯然是錯誤的。因此,在計算液體對容器底的壓力時,要先用公式P=ρgh算出壓強,再利用F=PS,求出壓力。
在本題中水對容器底部的壓強為980帕,裝有水的玻璃杯對水中桌面的壓強為2000帕。如果說不考慮玻璃杯的重力,杯對桌面的壓強:P==1500帕,即水對容器底部的壓強是液體的壓強,決定於ρ液、h,與液重無關。玻璃杯對桌面的壓強是固體壓強;決定於壓力和受力面積。這兩個壓強值不一定相等,沒有一定的數量關係。
知識點:液體壓強
題型:計算題
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