一油库装煤油的油罐中盛有4m深的煤油,在距底部0.5m处发现有一个半径为2cm的圆形漏油孔,求:(1)煤油对

一油库装煤油的油罐中盛有4m深的煤油,在距底部0.5m处发现有一个半径为2cm的圆形漏油孔,求:(1)煤油对罐底的压强多大?(2)小孔处煤油的压强多大?要想堵住这个孔,至少需要在罐壁处施加多大的力?(煤油密度ρ=0.8×10 3 kg/m 3 ,取g=10N/kg)

(1)煤油对罐底的压强:
p=ρgh=0.8×10 3 kg/m 3 ×10N/kg×4m=3.2×10 4 Pa;
(2)小孔所处的深度:
h′=5m-0.5m=4.5m,
煤油对小孔的压强:
p′=ρgh′=0.8×10 3 kg/m 3 ×10N/kg×4.5m=3.6×10 4 Pa,
小孔的面积:
S=πr 2 =3.14×(2×10 -2 m 2 2 =1.256×10 -3 m 2
煤油对塞子的压力:
F=p′S=3.6×10 4 Pa×1.256×10 -4 m 2 =4.5216N,
∵施加的力和塞子受到的压力相等,
∴需要在罐壁处施加的力为4.5216N.
答:(1)煤油对罐底的压强为3.2×10 4 Pa;
(2)小孔处煤油的压强为3.6×10 4 Pa,要想堵住这个孔,至少需要在罐壁处施加4.5216N的力.

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