當落差為11cm-5cm=6cm時,液面到達大截面積容器頂部,增加的壓力為F1=35N-25N=10N,液面上升h 1;
當氣缸下降13cm-11cm = 2cm時,氣缸完全浸沒,增加的壓力為F2=55N-35N=20N,液位上升H2;
有h嗎?1?+H2+6厘米+2厘米= 20厘米,
h?1?+H2 = 12cm;
從p=FS可以看出,底部面積相等,液體增加的壓力與容器底部的比率等於增加的壓力的比率,這也是從p=ρgh獲得的,增加的壓力的比率等於液體增加的高度的比率。
所以h 1 H2 = f 1 F2 = 10N20N = 12,
則h 1 = 11+2×12cm = 4cm,
H2 = 21+2×12cm = 8cm;
設圓柱體的底部面積為s,大容器的橫截面面積為s大,小容器的橫截面面積為s小,則有:
S×2cm =(100 cm2-S)×8cm,
S = 80cm2
80 cm2×6cm =(sDa-80 cm2)×4cm,
s大= 200 cm2
由p=FS和p=ρgh,液體增加的壓力:F1=ps = ρ液體gh1S,
即:ρ液體= f 1g h 1 sda = 10n 10n/kg×4×10-2m×200×10-4 m2 = 1250kg/m3,
金屬塊完全浸入水中並接觸容器底部時產生的壓力:F=75N-55N=20N,
圓柱體的體積:V = SH = 80 cm2×20cm = 1600 cm3 = 1.6×10-3 m3;
金屬塊的浮力:f float =ρgV row = 1250kg/m3×10n/kg×1.6×10-3 m3 = 20n,
所以金屬塊的重力:G=F+F浮動= 20n+20n = 40n;
金屬塊的質量:G=mg,m=Gg=40N10N/kg=4kg,
金屬塊的密度:ρ= MV = 4kg 1.6×10-3kg/m3 = 2.5×103kg/m3。
所以答案是:2.5× 103kg/m3。