问题
问答题
如图所示，底面积为2×10-2米2的圆柱形平底薄壁水槽放在水平地面上，一装有金属球的小盆漂浮在水槽的水面上，小盆的质量为1千克，金属球的质量为1.6千克，金属球的体积为0.2×10-3米3．
①若把金属球从盆中拿出并放入水槽中后，小球沉入水底，求容器对水平地面压强的变化量．
②求水对水槽底部的压强变化量．
答案
①∵容器对水平地面压力等于容器、水、小盆和球的总重力，
∴把金属球从盆中拿出并放入水槽中后，总重力不变；
故压强不变，所以△p容=0．
②∵装有金属球的小盆漂浮在水槽的水面上，
∴F浮=G盆+G球，
∵拿出小球沉入水底时，小盆漂浮在水槽的水面上，
∴F浮′=F浮盆+F浮球=G盆+ρ水gV球，
∴△F水=F浮-F浮′
=G盆+G球-（G盆+ρ水gV球）
=G球-ρ水gV球
=m球g-ρ水gV球
=1.6kg×9.8N/kg-1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.2×10-3m3
=13.72N．
∴△p水=
=△F水 S
=686Pa．13.72N 2×10-2m2
答：①容器对水平地面压强的变化量为0．
②求水对水槽底部的压强变化量为686Pa．