小明把一满瓶纯净水放在水平桌面的一块海绵上，竟把海绵压陷得那么明显（如图．小明想，一瓶纯净水产生的压强究竟多大？于是就开始想办法计算它．他从商标纸上查到这瓶水的“净含

Question

小明把一满瓶纯净水放在水平桌面的一块海绵上，竟把海绵压陷得那么明显（如图．小明想，一瓶纯净水产生的压强究竟多大？于是就开始想办法计算它．他从商标纸上查到这瓶水的“净含量”是600mL（1mL=lcm³）；掂了掂同样的空瓶确实很轻，重力可忽略不计；又测出瓶底面积为30cm²，瓶盖面积为7cm²．根据小明收集的数据，请你计算：
（1）这瓶纯净水净重多少牛？
（2）瓶子正放时（图甲）对海绵的压强是多少帕？
（3）要使瓶子倒放时（图乙）对海绵的压强与正放时相同，需要倒出多少kg的水？

Answer 1

（1）V=600ml=600×10^-6m³
这瓶纯净水的质量为：m=ρV=1×10³kg/m³×600×10^-6m³=0.6kg．
这瓶纯净水重为：G=mg=0.6kg×10N/kg=6N．
（2）∵物体放在水平面上，∴F=G=6N．
瓶子正放时对海绵的压强为p=(F)/(S)=(6N)/(30×10−4m2)=2000Pa；
（3）要使瓶子倒放时（图乙）对海绵的压强与正放时相同，
由p=(F)/(S)得：倒放时纯净水的重力G′=F′=pS=2000Pa×7×10^-4m²=1.4N，
倒出的水的重力△G=G-G′=6N-1.4N=4.6N，
则由g=mg得：△m=(△G)/(g)=(4.6N)/(10N/kg)=0.46kg．
答：（1）这瓶纯净水净重6牛；
（2）瓶子正放时对海绵的压强是2000Pa；
（3）需要从瓶子中倒出的水0.46kg．