如图所示为一种气压保温瓶的结构示意图。用手压下按压器,气室上方小孔被堵住,在瓶内气体压强作用下,水经出水管流出。按压器面积为8厘米2,瓶内水面低于出水口8厘米,出水管最高点高出水口2厘米。(弹簧的平均弹力为1N,p0=1.01×105帕,g=10牛/千克,按压器所受的重力不计)求:
(1)要将水压出管口,瓶内水面上的压强至少要多大?
(2)在按压器上至少要加多大的压力。
解析 :
(1)出水管最高点与水面之间的压强差:
p水=ρ水gh
=1×103kg/m3×10N/kg×(0.02+0.08)m
=1×103Pa,
水面上的压强:
p=p0+p水
=1.01×105Pa+1×103Pa
=1.02×105Pa;
(2)克服压强差所需的压力:
F水=p水S
=1×103Pa×8×10﹣4m2
=0.8N,
克服弹簧弹力所需的压力:
F=F水+F弹
=0.8N+1N
=1.8N。
故:
(1)要将水压出管口,瓶内水面上的压强至少要1.02×105Pa;
(2)在按压器上至少要加1.8N的压力。
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