Question

某學校組織學生到某廠的鍋爐車間進行實踐活動�；顒又绣仩t技術師傅介紹了鍋爐的一些配套設備及工作原理，下面就一些設備的設計用我們所學的知識給予計算或說明.
（1）圖甲為鍋爐保險閥，安全壓強值P=1.2×10⁵Pa，當蒸汽壓力超過安全值時，圓柱體鐵錘A被頂起，排出部分蒸汽。已知A的底面積S=10cm²，則鐵錘質量不能超過多少?（p_外=1.0×10⁵Pa）
（2）圖乙為鍋爐的冷水自控裝置，小水箱與鍋爐相連，它們組成了一個連通器.浮球C和活塞B及連桿OC組成了一個杠桿來控制進水管的水的流出.當杠桿呈水平狀態時，浮球一半的體積浸入水中，塞子B剛好頂住自來水進口.已知浮球體積為500cm³，OC=25cm，OD=1cm，塞子B橫截面積為1cm²，由此算出進水管壓強為多大?（不計杠桿、塞子、浮球的質量，g=10N/kg）
（3）小水箱中的杠桿若以浮球受到的浮力為動力，則此杠桿是省力還是費力?若不用此杠桿，在進水管的水壓不變的情況下，直接用浮球將活塞頂住，則活塞的體積至少為多大?

Answer 1

（1）p_內-p_外=F/S=G/S=mg/S，所以：m=2kg
（2）F_浮·OC=F_壓·OD，F_壓=62.5N，p_壓=F_壓/S′=6.25×10⁵Pa
（3）省力杠桿；F_浮′=F_壓=ρ_水gV′，V′=6250cm³。