Question

某校所在地區經常停水，為了解決飲水問題，學校在教學樓頂建了一個儲水箱，水箱放在支架上，如圖所示，已知水箱的容積是7.8m³，空水箱的質量是1.5t，水箱與支架的接觸面積是0.6m²．
求：（1）水箱中裝滿水后，水箱中水的質量是多少？
（2）水箱裝滿水后，水箱對支架的壓強是多少帕？

Answer 1

解：
（1）水箱盛滿水時，水的質量為
m=ρV=1.0×10³kg/m³×7.8m³=7.8×10³kg
（2）水箱和水對支架的壓力為
F=G=（m₁+m₂）g=（7.8×10³kg+1.5×10³kg）×9.8N/kg=9.114×10⁴N
水箱和水對支架的壓強為
P===1.519×10⁵Pa
答：
（1）水箱中水的質量為7.8×10³kg；
（2）水箱和水對支架的壓強為1.519×10⁵Pa．
分析：（1）已知水箱的容積和水的密度，利用m=ρV可以得到水的質量．
（2）已知空水箱和水的質量，可以得到水箱和水的總重，水箱對支架的壓力等于總重力；已知壓力和接觸面積，利用P=得到水箱對支架的壓強．
點評：固體能夠傳遞壓力，不能傳遞壓強，解決固體對支持面的壓強時，一般用公式P=分析．