Question

一个边长为1dm的正方体物块浸入水中（其上、下表面与水面平行），若不计大气压的作用，当物块的下表面受到的压力为25N时，（取g=10N/kg）求：
（1）上表面受到的压强为多大？
（2）正方体物块受到的浮力多大？

Answer 1

正方体物块的上下表面的面积：
s=0.1m×0.1m=0.01m²，
正方体物块的体积：
v=0.1m×0.1m×0.1m=0.001m³，
（1）物块的下表面受到的压强：
p_下表面=

F下表面

s

=

25N

0.01m2

=2500Pa，
∵p=ρgh，
∴物块的下表面所处的深度：
h_下表面=

2500Pa

1×103kg/m3×10N/kg

=0.25m=2.5dm，
物块的上表面所处的深度：
h_上表面=h_下表面-1dm=2.5dm-1dm=1.5dm=0.15m，
物块的上表面受到水的压强：
p_上表面=ρgh_上表面=1×10³kg/m³×10N/kg×0.15m=1500Pa；
（2）∵h_下表面=2.5dm＞1dm，
∴物体浸没水中，
∴物体受到的浮力：
F_浮=ρ_水v_排g=1×10³kg/m³×10N/kg×0.001m³=10N．
答：（1）上表面受到的压强为1500Pa；
（2）正方体物块受到的浮力为10N．