Question

如圖所示是鍋爐上保險裝置的示意圖，0為一可繞0點旋轉的橫桿（質量不計），在橫桿上的B點下方連接著閥門S，閥門的底面積為3cm²，OB長度為20cm，橫桿上A點處掛著重物G，OA長度為60cm．對水加熱時，隨著水溫升高，水面上方氣體壓強增大．當壓強增大到一定值時，閥門S被頂開，使鍋爐內氣體壓強減小，使鍋爐內的蒸氣壓強減小．若要保持鍋爐內、外氣體的壓強差為1×10⁵Pa，試求掛在A點處的重物G為多少N？

Answer 1

解： 由題知，OB=20cm，OA=60cm，
∵p=，
∴B點處杠桿所受到的壓力：F=△pS=1×10⁵Pa×3×10^﹣4m²=30N
由杠桿的平衡條件可知：
F×OB=G×OA；
即：30N×20cm=G×60cm
∴G=10N．