一个边长为10 cm的正方体浸没在水中,下表面距水面20 cm,物体上、下表面所受的压 强差是
(1)水深h=10cm=0.1m;水对容器底的压强为:p=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa;∵p=FS,面积是:S=20cm×20cm=400cm2=0.04m2;∴水对容器底的压力为:F=pS=980Pa×0.04m2=39.2N;(2)水深h=30cm=0.3m;水对容器底的压强为:p=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.3m=2940Pa;∵p=FS,面积是:S=20cm×20cm=400cm2=0.04m2;∴水对容器底的压力为:F=pS=2940Pa×0.04m2=117.6N;(3)方法一:据浮力的产生原因可知,此时物体所受的浮力等于其上下表面的压力差;故F浮=F下-F上=117.6N-39.2N=78.4N;方法二:此时物体的体积是:V=20cm×20cm×20cm=8000cm3=0.008m3.据阿基米德原理可知,F浮=G排=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.008m3=78.4N;答:(1)物体上表面所受水的压力是39.2N;(2)物体下表面所受水的压力是117.6N;(3)求得浮力是78.4N,方法见上面的解析.
上表面所处的深度h1=20cm,下表面所处的深度h2=20cm+10cm=30cm 上表面受到水向下的压力 F1=P1S=ρ水gh1S =1000kg/m3×9.8N/kg×0.2m×(0.1m×0.1m) =19.6N 下表面受到水向上的压力 F2=P2S=ρ水gh2S =1000kg/m3×9.8N/kg×0.3m×(0.1m×0.1m) =29.4N 浮力等于上下压力差 F浮=F2-F1 =29.4N-19.6N =9.8N
p=ρgΔh=1.0×10³千克/米³×10×0.1=1000帕压力差是ΔF=Δps=1000×0.1²=10牛
1000Pa