Question

如圖，水桶的底面積為400cm²，重為10N；現倒入13Kg的水，桶內水的高度為30cm，放在水平地面上，求：
①水對桶底的壓力和壓強？
②水桶對地面的壓力和壓強？

Answer 1

【答案】分析：①知道桶內水深和水的密度，利用液體壓強公式求水對桶底的壓強；又知道桶的底面積，利用壓強定義式水對桶底的壓力；
②求出水和桶的總重，因在水平地面上，也就得出對地面的壓力，又知道桶的底面積，利用壓強定義式p=求桶對地面的壓強．
解答：解：由題知，s_底=400cm²=4×10^-2m²，G_桶=10N，m_水=13kg，h=30cm=0.3m，
①水對桶底的壓強：
p=ρgh=1×10³kg/m³×9.8N/kg×0.3m=2940Pa，
水對桶底的壓力：
F=ps=2940Pa×4×10^-2m²=117.6N；
②桶內水的重：
G_水=m_水g=13kg×9.8N/kg=127.6N，
∵在水平地面上，
∴水桶對地面的壓力：
F=G_桶+G_水=10N+127.4N=137.6N
水桶對地面的壓強：
p===3440Pa．
答：①水對桶底的壓力為117.6N、壓強為2940Pa；
②水桶對地面的壓力為137.6N、壓強為3440Pa．
點評：本題考查了學生對壓強定義式和液體壓強公式的掌握和運用，對于不規則的容器，要先計算水對容器底的壓強p=ρgh、再計算水對容器底的壓力F=ps；容器對桌面，先計算容器對地面的壓力F=G、再計算容器對地面的壓強p=．