5.体积为100cm3的一个形状不规则物块,重为1.6N,放在密度为1.0×103kg/m3的水中(g取10N/kg)。求:
(1)通过计算说明物块下沉的原因?
(2)当物块浸没在水中时,容器中的水深15cm,则容器底受到水的压强是多大?
(3)物块在水中静止时,物块对容器底部的压力是多大?
解:(1)物块的体积:V=100cm3=1×10﹣4m3,
假设物块浸没在水中,则物块所受的浮力:
F浮=G排=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣4m3=1N,
比较可知F浮<G,则物块在水中下沉;
(2)容器中的水深15cm,则容器底受到水的压强:
p=ρ水gh水=1.0×103 kg/m3×10N/kg×15×10﹣2m=1.5×103Pa;
(3)物块在容器底静止时,其受到的支持力:F支=G﹣F浮=1.6N﹣1N=0.6N;
又由于压力与支持力是一对相互作用力,
所以,物块对容器底部的压力:F压=F支=0.6N。
答:(1)计算表明,物体浸没在水中时,有F浮<G,所以物块下沉;
(2)当物块浸没在水中时,容器中的水深15cm,则容器底受到水的压强是1.5×103Pa;
(3)物块在水中静止时,物块对容器底部的压力是0.6N。
(1)通过计算说明物块下沉的原因?
(2)当物块浸没在水中时,容器中的水深15cm,则容器底受到水的压强是多大?
(3)物块在水中静止时,物块对容器底部的压力是多大?
解:(1)物块的体积:V=100cm3=1×10﹣4m3,
假设物块浸没在水中,则物块所受的浮力:
F浮=G排=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣4m3=1N,
比较可知F浮<G,则物块在水中下沉;
(2)容器中的水深15cm,则容器底受到水的压强:
p=ρ水gh水=1.0×103 kg/m3×10N/kg×15×10﹣2m=1.5×103Pa;
(3)物块在容器底静止时,其受到的支持力:F支=G﹣F浮=1.6N﹣1N=0.6N;
又由于压力与支持力是一对相互作用力,
所以,物块对容器底部的压力:F压=F支=0.6N。
答:(1)计算表明,物体浸没在水中时,有F浮<G,所以物块下沉;
(2)当物块浸没在水中时,容器中的水深15cm,则容器底受到水的压强是1.5×103Pa;
(3)物块在水中静止时,物块对容器底部的压力是0.6N。