有一个足够大的水池,在其水平池底竖直放置一段圆木。圆木可近似看作一个圆柱体,底面积0.8m2,高5m,密度0.7×103kg/m3。(g=10N/kg)
(1)未向池内缓慢注水,圆木对池底的压力和压强分别为多大?
(2)向水池内注水,在水位到达1m时圆木受到水的浮力和圆木对池底的压力分别
为多大?
(3)当向水池内注水深度达到4m时,圆木受到的浮力又为多大?
解析:
(1)未注水时,园木对池底的压力和压强分别是:
F未=G=mg=ρ木Vg=0.7×103kg/m3×0.8m2×5m×10N/kg
=2.8×104N
P=
F未
=
2.8×104N
=3.5×104Pa
S
0.8m2
(2)当水深达1m时,其浮力为:
F浮=ρ水gV排=ρ水gSh’=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8m2×1m
=8×103N
对池底的压力为:
F1=G-F浮=2.8×104N -8×103N=2×104N
(3)当水深达4m时,不难证明,其圆木漂浮在水面上。故
F浮’=G=2.8×104N
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