Question

圓柱形容器底面積是500cm²，高為40cm，盛滿水后放在水平放置的接水盤中，現將一質量為7.9kg的實心正方體金屬塊輕輕地放入圓柱形容器中，靜止時如圖所示，此時測得溢出的水的體積為1dm³．求：
（1）金屬塊受到的水的浮力；
（2）金屬塊對容器底的壓強．

Answer 1

解：
（1）金屬塊排開水的體積：V_排=V_溢=1dm³=0.001m³，F_浮=ρ_水V_排g=1×10³kg/m³×0.001m³×9.8N/kg=9.8N；
（2）金屬塊的重力：G=mg=7.9kg×9.8N/kg=77.42N，金屬塊對容器底的壓力：F=G﹣F_浮=77.42N﹣9.8N=67.62N，
∵正方體金屬塊的體積V=1dm³，
∴正方體金屬塊的底面積（受力面積）S=1dm²=0.01m²，
金屬塊對容器底的壓強：p===6762Pa．