Đáp án:

$D_s = 7,8g/cm^3 = 7800kg/m^3$ 

$D_{tn} = 13,6g/cm^3 = 13600kg/m^3$ 

$D_n = 1g/cm^3 = 1000kg/m^3$ 

a. Diện tích mặt đáy của khối sắt: 

      $S = 8^2 = 64 (cm^2) = 0,0064 (m^2)$ 

Thể tích của khối sắt: 

     $V = 8^3 = 512 (cm^3) = 0,000512 (m^3)$ 

Trọng lượng của khối sắt là: 

  $P = d_s.V = 10D_s.V = 10.7800.0,000512 = 39,936 (N)$ 

Gọi chiều cao của khối sắt ngập trong nước là $h_1 (m)$ 

Chiều cao khối sắt ngập trong thủy ngân là: 

   $h_2 = 0,08 - h_1 (m)$ 

Lực đẩy Ác si mét do nước tác dụng lên khối sắt là: 

  $F_{A1} = d_n.S.h_1 = 10D_n.S.h_1 = 10.1000.0,0064.h_1 = 64h_1 (N)$ 

Lực đẩy Ác si mét do thủy ngân tác dụng lên khối sắt là: 

  $F_{A2} = d_{tn}.S.h_2 = 10D_{tn}.S.(0,08 - h_1) = 10.13600.0,0064.(0,08 - h_1) = 870,4(0,08 - h_1) (N)$ 

Khi khối sắt nằm yên lặng thì ta có: 

    $P = F_{A1} + F_{A2}$ 

$\Rightarrow 64h_1 + 870,4(0,08 - h_1) =
39,936$ 

$\Rightarrow h_1 \approx 0,0368$ 

Vậy chiều cao lớp nước là: 

     $h_1 \approx 0,0368m \approx 3,68cm$ 

b. Áp suất do nước và thuỷ ngân gây ra ở mặt dưới khối lập phương là: 

$p_1 = d_n.h_1 + d_{tn}.h_2 = 10.1000.0,0368 + 136000.(0,08 - 0,0368) = 6243,2 (N/m^2)$ 

Áp suất mặt dưới của khối lập phương là: 

$p = p_1 + p_0 = 6243,2 + 10^5 = 106243,2 (N/m^2)$ 

c. Khi mặt dướ của khối sắt ngang với mặt phân cách của hai chất lỏng thì chỉ còn lực đẩy Ác si mét do nước tác dụng lên khối sắt nên số chỉ của lực kế là: 

    $P_2 = P - F_{A1} = 39,936 - 64.0,0368 = 37,5808 (N)$

Giải thích các bước giải: