Một cái thùng phuy hình trụ có bán kính đáy 50 cm, chiều cao 1m có khối lượng m= 50 kg, chưa đầy nước đặt trên mặt đất. Biết TLR của nước là 10 N/lít. Tính:
a) Áp lực và áp suất của nước tác dụng lên đáy thùng.
b) Áp suất của nước tác dụng lên một điểm trong thùng cách mặt thoáng của nước 0,6 m.
c) Áp lực và áp suất của thùng nước tác dụng lên mặt đất
Giải chi tiết:
a) TLR của nước: d = 10 N/lít = \({{10N} \over {1d{m^3}}} = {{10N} \over {{{10}^{ - 3}}{m^3}}} = 10 \cdot {10^3} = 10000\left( {N/{m^3}} \right)\)
Thể tích của nước trong thùng là: V = S.h = .r2. h = 3,14.0,52.1 = 0,785 (m3).
Áp lực của nước tác dụng lên đáy thùng là: F1 = P1 = Vd = 0,785.104 = 7850(N)
Áp suất của nước tác dụng lên đáy thùng là: p1 = dh = 10000 . 1 = 10000 (Pa)
b) Áp suất của nước tác dụng lên một điểm trong thùng cách mặt thoáng của nước 0,6 m là: p’ = dh’ = 104. 0,6 = 6000 (Pa)
c) Áp lực của thùng nước tác dụng lên mặt đất là:
F = P + F1 = 10m + F1 = 10.50 + 7850 = 8350 (N)
Áp suất của thùng nước tác dụng lên mặt đất là:
\( p = {F \over S} = {{8350} \over {0,{5^2} \cdot 3,14}} = {{8350} \over {0,785}} \approx 10637(Pa)\)