一个圆柱形的竖直的井里存有一定量的水,井的侧面和底部是密闭的.在井中固定地插着一根两端开口的薄壁圆管,管和井共轴,管下端未触及井底.在圆管内有一不漏气的活塞,它可沿圆管上下滑动.开始时,管内外水面相齐,且活塞恰好接触水面,如图
5-8-9所示.现有卷扬机通过绳子对活塞施加一个向上的力F,使活塞缓慢向上移动.已知管筒半径r=
0.100 m,井的半径R=2r,水的密度ρ=1.00×
103 kg/m
3,大气压p
0=1.00×10
5 Pa,求活塞上升H=
9.00 m的过程中拉力F所做的功.(井和管在水面以上及水面以下的部分都足够长,不计活塞质量,不计摩擦,重力加速度g取
10 m/s
2)
图5-8-9