问题 计算题

设想有一个高为h、上下底面积为 S 的长方体浸没在密度为ρ的液体中,该长方体上表面在液体中的深度为h1,下表面在液体中的深度为h2

(1)请计算液体对这个长方体上表面和下表面的压力大小。

(2)计算长方体在液体中所受压力的合力(上下压力差)的大小,并指出其合力的方向.然后,将其与长方体浸没在此液体中所受浮力的大小相比较,你能得到什么结论? (注意:最后结果均用题中所给符号表示)

答案

解:

(1)由液体压强公式P=ρgh得,

液体对这个长方体上表面的压强为P1gh

则液体对这个长方体上表面的压力F1=P1S=ρgh1S;

液体对这个长方体下表面的压强为:P2gh2S,

则液体对这个长方体下表面的压力F2=P2S=ρgh2S.

(2)长方体在液体中所受压力的合力(上下压力差)

F=F2﹣F1gh2S﹣ρgh1S=ρgS(h2﹣h1)=ρgSh=ρgV

其合力的方向是竖直向上;

长方体浸没在此液体中所受浮力的大小FgV

因为是全部浸没,所以V=V

所以长方体在液体中所受压力的合力(上下压力差)与长方体浸没在此液体中所受浮力的大小相等,

即:FgV

填空题
名词解释