如图所示为一上细下粗的容器，上部横截面积为S，下部横截面积为2S，装有水，容器底部有高度为h的气泡（液柱高度为L），当气泡上升并从细部升出液面时（液面仍在细部），重力做功为

Question

如图所示为一上细下粗的容器，上部横截面积为S，下部横截面积为2S，装有水，容器底部有高度为h的气泡（液柱高度为L），当气泡上升并从细部升出液面时（液面仍在细部），重力做功为多少焦？

Answer 1

气泡对水向上的压力与水对气泡的压力是一对相互作用力，由液体压强公式p=ρ_水gh及p=(F)/(S)得，在L处水受到向上的压力F=ρ_水gL2S，
平均压力F′=(1)/(2)（0+ρ_水gL2S）=ρ_水gLS，
重力对水做功W=Fs=ρ_水gLS×L=ρ_水gL²S．
答：气泡上升并从细部升出液面时，重力做功为ρ_水gL²S．