Question

物理题···

图是锅炉保险阀的示意图，当阀门受到的蒸汽压强超过安全值时，阀门被顶开，蒸汽跑出一部分，使锅炉内的蒸汽压强减小。不计杠杆重，阀门的面积为2cm3。
（1）当锅炉内蒸汽压强保持在1.5×105Pa时，蒸汽对阀门的压力是多大？
（2）要使锅炉内蒸汽压强保持在1.5×105Pa，B端绳子向下的拉力是多大？
（3）如果图中悬挂的合金球浸没在水中，已知合金球的密度为6×103kg/m3,要使锅炉内蒸汽压强保持在1.5×105Pa，这个合金球的体积是多少？

Answer 1

（1）当锅炉内蒸汽压强保持在1.5×105Pa时，蒸汽对阀门的压力
F=PS=1.5×105Pa×2×10-4m2=30 N
（2）OA =1 cm AB= 5 cm OB=OA+ AB=6cm
要使锅炉内蒸汽压强保持在1.5×105Pa，B端绳子向下的拉力FB
由杠杆的平衡条件可知
F•OA=FB•OB
FB=F•OA/OB=30 N ×1 cm /6cm=5N
（3）如果图中悬挂的合金球浸没在水中
G=F浮+FB
pv g =ρ水gV排+FB
6×103kg/m3×V10N/kg=1×103kg/m3×10N/kg ×V+5N
v=1×10-4 m³
这个合金球的体积是1×10-4 m³

Answer 2

F=PS=1.5×105Pa×2×10-6m3=0.3N
F1L1=F2L2 F1×0.04=0.3×0.01 F1=1N
F浮+F拉=G物
代入数值只有一个未知数V物解出来是2×10-5m3