Question

8．平底茶壶的质量是400g，底面积是40cm²，内盛1.6kg的开水，放置在面积为1m²的水平桌面中央．求：
（1）水对茶壶底部的压强；水对茶壶底部压力
（2）茶壶对桌面的压强．

Answer 1

分析 （1）已知水的密度和深度，利用公式p=ρgh得到水对壶底的压强，又知道壶底的面积，利用公式F=pS得到水对壶底的压力；
（2）已知茶壶和水的质量，可以得到总重力，也就是对桌面的压力，利用公式p=$\frac{F}{S}$得到茶壶对桌面的压强．

解答 解：（1）由图知，水的深度h=20cm=0.2m，
水对茶壶底部的压强：
p₁=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.2m=2000Pa；
由p=$\frac{F}{S}$可得，水对茶壶底部的压力：
F₁=p₁S=2000Pa×40×10^-4_m2=8N；
（2）茶壶和水的总重力
G=mg=（m₁+m₂）g=（0.4kg+1.6kg）×10N/kg=20N，
茶壶对桌面的压力：
F₂=G=20N，
茶壶对桌面的压强：
p₂=$\frac{{F}_{2}}{S}$=$\frac{20N}{40×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=5000Pa．
答：（1）水对茶壶底部的压强为2000Pa；水对茶壶底部的压力为8N；
（2）茶壶对桌面的压强为5000Pa．

点评 正确地选择公式进行分析，是解决此类问题的关键．分析液体压强压力时，一般用公式p=ρgh、F=pS；分析固体压力压强时，一般用公式F=G（竖直方向）、p=$\frac{F}{S}$．