Question

將容積為3×10^-3米³、底面積為0.01米²的薄壁輕質柱形容器，放在水平地面上，在容器中注入2.5×10^-3米³的某種液體，液體的質量為2千克．求：
（1）容器對水平地面的壓強；
（2）在容器中注入的液體的密度；
（3）若在容器中加滿這種液體，容器底所受壓強的增加量．

Answer 1

已知：m=2kg，V_容=3×10^-3m³，S=0.01m²，V_液=2.5×10^-3m³，g=9.8N/kg
求：（1）容器對水平地面的壓強p；
（2）在容器中注入的液體的密度ρ；
（3）若在容器中加滿這種液體，容器底所受壓強的增加量△p

（1）容器對水平地面的壓力：
F=G=mg=2kg×9.8N/kg=19.6N，
容器對水平地面的壓強：
p=

F

S

=

19.6牛

0.01米2

=1960Pa；
（2）液體的密度：
ρ=

m

V液

=

2kg

2.5×10-3m3

=0.8×10³kg/m³；
（3）∵V=Sh，
∴容器中原來液體的深度：
h₁=

V

S

=

2.5×10-3m3

0.01m2

=0.25m，
加滿這種液體時液體的深度：
h₂=

V液

S

=

3×10-3m3

0.01m2

=0.3m，
容器底所受壓強的增加量：
△p=ρg（h₂-h₁）=0.8×10³kg/m³×9.8N/kg×0.05m=392Pa．
答：（1）容器對水平地面的壓強為1960Pa；
（2）在容器中注入的液體的密度為0.8×10³kg/m³；
（3）若在容器中加滿這種液體，容器底所受壓強的增加量為392Pa．