问题
实验题
如图所示为一上细下粗的容器,上部横截面积为S,下部横截面积为2S,内有密度为ρ的液体,容器的底部有高为h的气泡,当气泡上升,从细部升出液面时(液面仍在细部),重力所做的功为___________.
答案
2ρShg(l-)
气泡上升到液面时,液面下降高度x=2h,如题图(b)所示;相当于上方高x的液柱下落到容器底部,其质量m=2ρSh;其重心下降Δh=l+h--
=l-
,则重力做功为mgΔh=2ρShg×(l-
).