如图是锅炉上的保险阀,当阀门受到的蒸汽压强超过安全值时,阀门被顶开,蒸汽跑出一部分,使锅炉内的蒸汽压强减小,已知杠杆重可以忽略不计,OA与AB长度的比值为1:3,阀门的面积是3

问题描述:

如图是锅炉上的保险阀,当阀门受到的蒸汽压强超过安全值时,阀门被顶开,蒸汽跑出一部分,使锅炉内的蒸汽压强减小,已知杠杆重可以忽略不计,OA与AB长度的比值为1:3,阀门的面积是3cm2,要保持锅炉内、外气体的压强差是1.2×105Pa,试求应将质量为多大的重物挂在杠杆的B点?

由杠杆的平衡条件可知:
F•OA=G•OB;
因OA:AB=1:3,故OA:OB=1:4
则所挂物体的重力:
G=

1
4
F=
1
4
pS=
1
4
×1.2×105Pa×3×10-4m2=9N;
m=
G
g
=0.9kg
答:应将质量为0.9kg的重物挂在杠杆的B点.