Question

图中平底茶壶的质量是0.4kg，壶底面积是4×10³m²．内盛0.6kg的开水，水面高度在图中已标出，放置在面积为1m²的水平桌面中央（g=10N/kg）．试求：
（1）水对茶壶底部产生的压强；
（2）由于水的重力而使水对茶壶底部产生的压力；
（3）茶壶对桌面的压强．（g=10N/kg）

Answer

（1）已知壶内的水深，先用p=ρgh求出水对茶壶底部产生的压强；
（2）知道水对茶壶底部产生的压强和壶底面积，根据F=pS求出由于水的重力而使水对茶壶底部产生的压力；
（3）茶壶对桌面的压力等于茶壶和水的重力之和，根据 G=mg求出其大小，再根据压强公式求出茶壶对桌面的压强．
已知：m壶=0.4kg，S=4×103m2，m水=0.6kg，h=12cm=0.12m，g=10N/kg，ρ=1.0×103kg/m3
求：（1）水对茶壶底部产生的压强p；
（2）由于水的重力而使水对茶壶底部产生的压力F；
（3）茶壶对桌面的压强p′
【解析】
（1）水对壶底的压强：
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa；
（2）由于水的重力而使水对茶壶底部产生的压力：
F=pS=1.2×103Pa×4×10-3m2=4.8N；
（3）茶壶对桌面的压力：
F′=G=（m水+m壶）g=（0.4kg+0.6kg）×10N/kg=10N，
茶壶对桌面的压强：
P′===2500Pa．
答：（1）水对茶壶底部产生的压强为1200Pa；
（2）由于水的重力而使水对茶壶底部产生的压力为4.8N；
（3）茶壶对桌面的压强为2500Pa．