【如图所示,杯中盛有密度均匀的混合液体,其密度为ρ,经过一段-查字典问答网
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  【如图所示,杯中盛有密度均匀的混合液体,其密度为ρ,经过一段时间后变为密度分别为ρ1和ρ2的(ρ1<ρ2)的两层均匀液体,设其总体积不变,则杯内底面所受液体的压强是否变化?若有】

  如图所示,杯中盛有密度均匀的混合液体,其密度为ρ,经过一段时间后变为密度分别为ρ1和ρ2的(ρ1<ρ2)的两层均匀液体,设其总体积不变,则杯内底面所受液体的压强是否变化?若有,应如何变化?试证明你的结论.

1回答
2020-11-13 05:34
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娄国焕

  设液体的高度为H,大气压强为p0,液体对底部的压强为p,则p=p0+ρgH ①;

  设变化后上、下层液体高度分别为H1和H2,对底面的压强为p′,则p′=p0+ρ1gH1+ρ2gH2 ②;

  由上面两式解得:p′-p=ρ1gH1+ρ2gH2-ρgH ③

  因为总体积不变,所以有:HS=H1S1+H2S2 ④

  又因总质量不变,有ρHS=ρ1H1S1+ρ2H2S2 ⑤

  由④⑤两式解得:(ρ2-ρ)H2S2=(ρ-ρ1)H1S1⑥

  因为ρ2>ρ1,由图中几何关系可知 S1>S2

  所以由⑥式可知:(ρ2-ρ)H2>(ρ-ρ1)H1即ρ1H1+ρ2H2>ρ(H1+H2)=ρH ⑦

  由⑦和③解得:p′>p,故杯底所受压强变大.

2020-11-13 05:39:55

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