如图3所示玻璃杯中装有重为3牛的水,杯子的底面积为20厘米2,杯内水面高度是10厘米,若玻璃杯受到的重力为1牛...
问题详情:
如图3所示玻璃杯中装有重为3牛的水,杯子的底面积为20厘米2,杯内水面高度是10厘米,若玻璃杯受到的重力为1牛,求:
(1)水对杯底的压力。
(2)装有水的玻璃杯对水平桌面的压强。
【回答】
分析:求水对杯底的压力,这是液体的压力、压强问题。求液体的压力压强,应先求出水对玻璃底的压强,再求水对杯底的压力。求玻璃杯对桌面的压强,属于固体的压力、压强的问题。求固体压力、压强,应先求出玻璃杯对桌面的压力,再求出它对桌面的压强。
解:
(1)水对容器底的压强:
P=ρgh=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×0.1米=980帕
水对容器底的压力
F=PS=980帕×20×10-4米2=1.96牛
(2)玻璃杯对桌面的压力
F=G=G水+G杯=3牛+1牛=4牛
玻璃杯对桌面压强
P==2×103帕
说明:
(1) 玻璃杯内水重3牛,通过计算水对容器的底的压力只有1.96牛,即水对容器底的压力不等于容器内的水重。如果认为水有多重,对容器底部的压力就有多大,显然是错误的。因此,在计算液体对容器底的压力时,要先用公式P=ρgh算出压强,再利用F=PS,求出压力。
在本题中水对容器底部的压强为980帕,装有水的玻璃杯对水中桌面的压强为2000帕。如果说不考虑玻璃杯的重力,杯对桌面的压强:P==1500帕,即水对容器底部的压强是液体的压强,决定于ρ液、h,与液重无关。玻璃杯对桌面的压强是固体压强;决定于压力和受力面积。这两个压强值不一定相等,没有一定的数量关系。
知识点:液体压强
题型:计算题
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