Question

一道物理题，关于液体压强的

如图，平底茶壶的质量是400g，底面积是40cm²，高12cm，内盛0.6kg的开水，放置在面积为1m2的水平桌面中央。（g取10N/kg）试求：水对茶壶底部的压力。
其实解题思路我是明白的，就是说先求压强再用底面积求出压力即可。是因为此时由于壶嘴等地的支持，G≠F吧？但是我想问一下，如果G≠F得话，那么，就无法根据“P=F/S=G/S=mg/S=ρVg/S=ρShg/S=ρgh”推导出压强，则不能使用压强公式，这是为什么？想了一晚上······

Answer 1

推导出的压强公式体现了液体压强的特点。并不是用这个公式时，每次都再推导一次，液体对容器底的压力通常不等于液体重力（直柱形的容器除外）。
所以液体压力压强的计算应该先根据P=ρgh算压强再用公式F=PS算压力（直柱形容器可相反）

Answer 2

解答：因为壶嘴会分担一些水的压力，因而整个壶底受到的压力不是全部水的重量。水给壶底的压强，还是适用压强公式。
水对壶底部的压强，P=ρgh=1*10*12*0.1=12帕。
壶底受到的水给的压力，F=（40*12*0.001*1）Kg*10N/Kg=4.8N.
整个水壶合外力为零，合力矩为零。处于一个平衡状态。

Answer 3

液体内部的压强公式不是你那样推导的。你用的是总的水的重量，人家用的是壶底正上方的水的重量来计算。正上方的水的重量就是 m上*g ，即ρV上*g=ρShg，所以对底面的压强就可以用P=G上/S=ρgh了。也就是说只有壶底正上方的水才会对壶底产生压力。

Answer 4

水对茶壶的压力就是水的重力 F=mg=0.6*10=6牛
茶壶对桌面压强为P=F/s=（0.4+0.6）*10/0.0004=25000帕