Question

如图，水桶的底面积为400cm²，重为10N；现倒入13Kg的水，桶内水的高度为30cm，放在水平地面上，求：
①水对桶底的压力和压强？
②水桶对地面的压力和压强？

Answer

①知道桶内水深和水的密度，利用液体压强公式求水对桶底的压强；又知道桶的底面积，利用压强定义式水对桶底的压力；
②求出水和桶的总重，因在水平地面上，也就得出对地面的压力，又知道桶的底面积，利用压强定义式p=求桶对地面的压强．
【解析】
由题知，s底=400cm2=4×10-2m2，G桶=10N，m水=13kg，h=30cm=0.3m，
①水对桶底的压强：
p=ρgh=1×103kg/m3×9.8N/kg×0.3m=2940Pa，
水对桶底的压力：
F=ps=2940Pa×4×10-2m2=117.6N；
②桶内水的重：
G水=m水g=13kg×9.8N/kg=127.6N，
∵在水平地面上，
∴水桶对地面的压力：
F=G桶+G水=10N+127.4N=137.6N
水桶对地面的压强：
p===3440Pa．
答：①水对桶底的压力为117.6N、压强为2940Pa；
②水桶对地面的压力为137.6N、压强为3440Pa．