问题标题:
【由于液体内部有压强,当鱼缸中盛入液体后,鱼缸侧壁就会受到液体的压力,鱼缸侧壁所受的液体的压力跟什么因素有关呢?下表是小雨在鱼缸中盛入不同的液体进行研究得到的一些数据(】
问题描述:
由于液体内部有压强,当鱼缸中盛入液体后,鱼缸侧壁就会受到液体的压力,鱼缸侧壁所受的液体的压力跟什么因素有关呢?下表是小雨在鱼缸中盛入不同的液体进行研究得到的一些数据(其中:p为液体密度,L为侧壁长度,H为液体深度,F为侧壁所受压力):
1 | 1.0×103 | 0.1 | 0.1 | 5 |
2 | 1.0×103 | 0.2 | 0.1 | 10 |
3 | 1.0×103 | 0.1 | 0.2 | 20 |
4 | 0.8×103 | 0.2 | 0.1 | 8 |
5 | 0.8×103 | 0.2 | 0.2 | 32 |
(2)在相同鱼缸中分别盛入相同深度的海水和淡水,______对鱼缸侧壁的压力大;
(3)在不同的鱼缸中注入相同深度的水,鱼缸侧壁所受的压力与侧壁长度的关系可以用图1像中的图线______表示;
(4)F=k______(用p、L、H表示),其中k=______(填上数值和单位);
(5)如图2,拦河大坝的长度L为30m,若大坝能够承受的最大压力F为6×107N,则水深H不能超过______m.
董慧回答:
(1)1、3或4、5两组数据,液体密度和侧壁长度相同,深度不同,可以分析出压力与深度的关系,且压力与深度的平方成正比;
(2)2、4两组数据,液体深度、侧壁长度相同,液体密度不同,且液体密度越大,压力越大,且成正比关系;
海水的密度大于淡水的密度,可得在相同鱼缸中分别盛入相同深度的海水和淡水,海水对鱼缸侧壁的压力大;
(3)1、2两组数据,液体密度和深度相同,侧壁长度不同,经分析知液体密度和深度相同,压力与侧壁长度成正比,所以应为a图线;
(4)由上分析知,压力大小与深度的平方成正比、与液体密度成正比、与侧壁的长度成正比,则关系式为F=kρLH2;
选择第1行数据代入公式F=kρLH2可得,k=FρLH
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