Question

如图所示，一个边长为L=10cm的正方体金属块浸没在水中，其上表面与水面平行且距水面H=20cm，求：金属块上

如图所示，一个边长为L=10cm的正方体金属块浸没在水中，其上表面与水面平行且距水面H=20cm，求：金属块上、下表面受到的压强、压力大小，浮力大小及方向．（取g=10N/kg）

Answer 1

金属块的上、下表面的面积为：
S=L×L=0.1m×0.1m=0.01m²
金属块上表面受到的液体向下的压强为：
p₁=ρgh₁=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.2m=2000Pa
F₁=p₁S=2000Pa×0.01m²=20N，方向竖直向下．
金属块下表面受到的液体向上的压强为：
p₂=ρgh₂=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.3m=3000Pa
F₂=p₂S=3000Pa×0.01m²=30N，方向竖直向上．
浮力的大小为：
F_浮=F₂-F₁=30N-20N=10N，方向竖直向上．
答：
金属块上表面受到的压强为2000Pa，压力为20N．下表面受到的压强为3000Pa，压力为30N．
浮力大小为10N，方向竖直向上．