Khi nhúng một khối lập phương vào nước, mặt nào của khối lập phương chịu áp lực lớn nhất của nước?

Đáp án đúng là: D

Thể tích của vật: V = 20 x 10 x 5 = 1000 cm³ = 10^-3 m³

Trọng lượng của vật: P = m.g = ρ.V.g = 1840.10^-3.10 = 18,4 (N)

Mặt bàn nằm ngang nên áp lực đúng bằng trọng lượng của vật: F = P = 18,4 N

Diện tích mặt tiếp xúc lớn nhất giữa vật với mặt bàn:

S₁ = 20 cm x 10 cm = 200 cm² = 2.10^-2 m²

Áp suất nhỏ nhất tác dụng lên mặt bàn:  $p_1=\frac{F}{S_1}=\frac{18,4}{{2.10}^{-2}}=920Pa$ 

Diện tích mặt tiếp xúc nhỏ nhất giữa vật với mặt bàn:

S₁ = 10 cm x 5 cm = 50 cm² = 5.10^-3 m²

Áp suất lớn nhất tác dụng lên mặt bàn:  $p_2=\frac{F}{S_2}=\frac{18,4}{{5.10}^{-3}}=3680Pa$

Đáp án đúng là: A

Thể tích của khối sắt là: V = 50.35.15 = 22500 cm³ = 225.10^-4 m³

Trọng lượng của khối sắt là: P = 10.D.V = 10.7800.225.10^-4 = 1755 N

Diện tích mặt bị ép là: $p=\frac{F}{S}\Rightarrow S=\frac{F}{p}=\frac{P}{p}=\frac{1755}{39000}=0,045m^2$

Khi đặt đứng khối sắt, với mặt đáy có các cạnh có kích thước là 30 cm x 15 cm thì diện tích mặt bị ép: S_đ = 30.15 = 450 cm³ = 0,045 m²

Ta thấy S = S_đ

Vậy người ta phải đặt đứng khối sắt để áp suất của nó gây lên mặt sàn là 39000 N/m²