Question

一平底薄壁容器內裝有3N的水，放在水平桌面上，容器與桌面的接觸面積為20cm²，容器 內水面高度10cm，則水對容器底的壓力是__________。一個重為10牛的實心金屬塊，掛在彈簧秤下并浸入水中，當金屬塊體積的浸入水中靜止時，彈簧秤的示數為8牛，當把金屬塊全部浸入水中（未碰到杯底）時，彈簧秤的示數是 ______ N。（g取10N/kg）

Answer 1

2N；4

分析：題中沒說是什么形狀的容器，故不能用F=G_水來計算壓力，只能用液體壓強公式先計算出底受到液體的壓強，再乘底面積，即F=pS=ρ_水gh×S=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.1m×20×10^－4m2=2N；
當金屬塊體積的浸入水中靜止時，金屬球受力為：向下的重力G=10N，向上的浮力F_浮1，彈簧秤向上的拉力F₁=8N，故G= F_浮1+ F₁，即F_浮1=10N－8N=2N，也就是ρ_水gV=2N；
當金屬塊全部浸入水中靜止時，金屬球受力為：向下的重力G=10N，向上的浮力F_浮2，彈簧秤向上的拉力F₂，故G= F_浮2+ F₂，由于F_浮2=ρ_水gV=3×2N=6N；故F₂=10N－6N=4N。