科技小组的同学们在薄壁平底试管中装入一些细沙后,制成一个“土密度计”.把它放入水中漂浮时,试管露出水面的高度为3cm;把它放入豆浆中漂浮时,试管露出液面的高度为4cm.若试管和细沙总质量为20g,试管横截面积为1.6cm2.
求:
(1)在水中漂浮时,水对试管底部的压强;
(2)豆浆的密度.
(g=10N/kg,最后结果保留两位小数)
(1)水对试管底部的压强:
p=
=F压 S
=G S
=mg S
=1.25×103Pa.0.02kg×10N/kg 1.6×10-4m2
(2)∵试管在水中漂浮时,F浮=G,F浮=ρ液gV排,
∴V排水=
=F浮 ρ水g
=G ρ水g
=mg ρ水g
=m ρ水
=20cm3,20g 1g/cm3
V排液=V排水-S△h=20cm3-1.6cm2×(4cm-3cm)=18.4cm3,
∴ρ液=
=F浮 gV排液
=G gV排液
=mg gV排液
=m V排液
=1.09g/cm3.20g 18.4cm3
答:(1)在水中漂浮时,水对试管底部的压强是1.25×103Pa;
(2)豆浆的密度是1.09g/cm3.