Question

如圖所示，將U型管底C處閥門關閉，再分別灌些水。測出管中A、B兩處水面的高度分別是20cm和10cm。請完成以下分析：

⑴估算AC與BC兩段水柱向下的壓強大小各是多大？（g取10N/kg）

⑵在打開閥門的瞬間，想像在C處有一個豎直方向的液片，其面積為1cm2，求出它所受水柱產生壓力的合力，并在圖中畫出此合力的示意圖。

 

Answer 1

解：⑴pAC=ρ水gh左= 1×103kg/m3×10N/kg×20×10-2m=2×103 Pa   

pBC=ρ水gh右= 1×103kg/m3×10N/kg×10×10-2m=1×103 Pa  

⑵F合=F左–F右= S(pAC–pBC)=1×10-4m2(2×103 Pa–1×103 Pa)=0.1 N

合力如圖所示。