Vì sao hai bình có cùng diện tích đáy và mực nước vẫn có thể chứa lượng nước nặng khác nhau?
Trả lời trọng tâm
Áp suất đáy của nước đứng yên phụ thuộc độ sâu và điều kiện trên mặt thoáng, không phụ thuộc riêng tổng khối lượng nước. Bình loe ra có thể chứa nhiều nước hơn ở cùng chiều cao. Thành bình nghiêng cũng tham gia nhận và truyền lực, nên không được bắt lực nước lên đáy luôn bằng toàn bộ trọng lượng nước.
Ví dụ và phân tích
Cho diện tích đáy 0,01 m², độ sâu 0,2 m và trọng lượng riêng nước 10.000 N/m³. Cả hai có phần áp suất do nước 2.000 Pa, lực tương ứng lên đáy 20 N. Nếu một bình chứa 2 L, bình kia 3 L, trọng lượng nước là 20 N và 30 N trong mô hình.
Cách kiểm tra
Chỉ xét hình, kiểm cùng độ sâu thẳng đứng và cùng áp suất không khí trên mặt. Phân biệt cân cả bình với đo lực chỉ trên phần đáy nằm ngang; hai phép đo không có cùng ranh giới hệ.
Ứng dụng
Một kết quả giống nhau ở đáy không buộc mọi đại lượng của hai hệ giống nhau. Hình dạng thành bình có thể đổi lượng nước chứa và đường truyền lực mà không đổi quy tắc áp suất tại cùng độ sâu.
Điều kiện và giới hạn
Ví dụ bỏ qua trọng lượng bình và dùng phần áp suất vượt môi trường, nước đồng nhất đứng yên. Không lấy hình minh họa để đo thể tích hoặc bỏ qua lực thành khi giải cân bằng; bình chuyển động, chất lỏng khác và áp suất mặt khác cần xét lại.
Đọc hình
Hai bình đáy 0,01 m², mực nước sâu 0,2 m: bình thẳng chứa 2 L, bình loe chứa 3 L theo dữ kiện. Cả hai ghi phần áp suất đáy 2.000 Pa, lực đáy 20 N nhưng trọng lượng nước 20 và 30 N. Hình chỉ minh họa mô hình, không phải ảnh đo thực nghiệm.