问题 问答题

一油库装煤油的油罐中盛有4m深的煤油,在距底部0.5m处发现有一个半径为2cm的圆形漏油孔,求:

(1)煤油对罐底的压强多大?

(2)小孔处煤油的压强多大?要想堵住这个孔,至少需要在罐壁处施加多大的力?(煤油密度ρ=0.8×103kg/m3,取g=10N/kg)

答案

(1)煤油对罐底的压强:

p=ρgh=0.8×103kg/m3×10N/kg×4m=3.2×104Pa;

(2)小孔所处的深度:

h′=5m-0.5m=4.5m,

煤油对小孔的压强:

p′=ρgh′=0.8×103kg/m3×10N/kg×4.5m=3.6×104Pa,

小孔的面积:

S=πr2=3.14×(2×10-2m22=1.256×10-3m2

煤油对塞子的压力:

F=p′S=3.6×104Pa×1.256×10-4m2=4.5216N,

∵施加的力和塞子受到的压力相等,

∴需要在罐壁处施加的力为4.5216N.

答:(1)煤油对罐底的压强为3.2×104Pa;

(2)小孔处煤油的压强为3.6×104Pa,要想堵住这个孔,至少需要在罐壁处施加4.5216N的力.

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