如图所示,一根细绳悬挂一个半径为r米、质量为m千克的半球,半球的底面与容器底部紧密接触,此容器内液体的密度为ρ千

压强 已结 1 408
信利民
信利民 2021-4-9 06:30

如图所示,一根细绳悬挂一个半径为r米、质量为m千克的半球,半球的底面与容器底部紧密接触,此容器内液体的密度为ρ千克/米3,高度为H米,大气压强为p0帕,已知球体的体积公式是y=4πr2/3,球面积公式是S球=4πR2,圆面积公式是s圆=πr2,则液体对半球的压力为        。若要把半球从水中拉起,则至少要用         的竖直向上的拉力。


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1条回答
  •  韩震
    韩震 (最佳回答者)
    2021-4-14 02:26

    解析:如图所示,液体对球的压力等于红色阴影部分液体的重力与红色上面大气压力。故

    半球的底面积:

    S=πr2

    阴影部分液体的体积和重力:

    V=V-V=SH-

    1

    ×

    4

    πr3

    2

    3

     

    =πr2H-

    2

    πr3

    3

     

    G阴液=ρVg=πρgr2H-

    2

    ρgπr3

    3

    故其对半球的压力为:

    F=P0S+G阴液=πr2 P0+πρgr2H-

    2

    ρgπr3

    3

    若要向上拉起来,至少需要向上的拉力为F与球自身重力的和。所以至少的拉力为:

    F=F+G=πr2 P0+πρgr2H-

    2

    ρgπr3+mg

    3

    答案:

    πr2 P0+πρgr2H-

    2

    ρgπr3

    3

    (单位:N)

     

    πr2 P0+πρgr2H-

    2

    ρgπr3+mg

    3

    (单位:N)


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