(1)F向下=P向下Sc =ρ水gh向下Sc =1×103kg/m3×10 N/kg×(0.4 -0.3 -0.01)m×4×10-4m2=0.36 N
(2)在甲图中,当杠杆在水平位置平衡时:
∵V排=×331.5×10-6m3,
∴F浮=ρ水gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg ××331.5×10-6m3=2.21 N;
根据杠杆平衡条件:FA·OA=(F浮-GB)·OB,
∵OB =4×OA,∴FA×OA=(2.21 -1)N×4×OA,FA=4. 84 N,
由乙图可得:(进水阀门C受到三个力的作用:水槽中水向上的压力F向上、水箱中水向下的压力F向下和A 端对进水阀门C向下的压力FA)
F向上= F向下+FA=4.84 N +0. 36 N =5. 2 N,
P向上=,
h=,
水槽中的水面比溢水管口高:1.3 m-0.1 m=1.2 m;
(3)由丙图可知,
GD=F拉-F压=F拉-ρ水g(h溢水管长-0.01 m)SD
=12.2 N-103kg/m3 ×10 N/kg×0.39 m×3×10-3m2=0.5 N,
m=G/g==0.05kg。
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