设水箱中水面高度为h时,连杆对阀门A的拉力为T,此时阀门刚好可被拉开.
此时浮子B浸入水中的深度是:h-h0,
排开的水的体积是:V排=S(h-h0)=π(
d2 |
2 |
受到的浮力:F浮=ρ水gπ(
d2 |
2 |
对浮子B根据平衡条件有:mg+T=F浮=ρ水gπ(
d2 |
2 |
即:0.4kg×10N/kg+T=103kg/m3×10N/kg×π×(
0.08m |
2 |
对放水阀门A根据杠杆的平衡条件有:Td1=ρ水gπ(
d1 |
2 |
d1 |
2 |
即:T×0.08m=103kg/m3×10N/kg×π×(
0.08m |
2 |
联立②③式可解得:h≈0.36m.
所以水箱体的高度要至少为0.36m.
(2)已知:边长l=40cm,Q=0.2m3/h.
当水位达到设计高度时,水箱内水的体积为:V箱=l2h-V排=(0.4m)2×0.36m-π×(
0.08m |
2 |
自来水管的流量Q=0.2m3/h 蓄满一箱水所用时间
t=
V箱 |
Q |
0.0567m3 |
0.2m3/h |
所以,水箱放水的时间间隔约17min.
答:(1)水箱体至少0.36m,水才不会从水箱上部溢出.
(2)如果自来水管的流量为0.2m3/h,该水箱某次放水结束到下次开始放水的时间间隔约为17分钟.