如图所示, 为直立固定的柱形水管,底部活塞 与水管内壁接触良好且无摩擦,在水管中装适量的水,水不会流出。活塞通过竖直硬杆与轻质杠杆 的 点相连, 为杠杆的固定转轴,滑轮组(非金属材料)绳子的自由端与杠杆的 端相连,滑轮组下端挂着一个磁体 , 的正下方水平面上也放着一个同样的磁体 (极性已标出)。当水管中水深为 时,杠杆恰好在水平位置平衡。已知 ,活塞 与水的接触面积为 ,活塞与硬杆总重为 ,每个磁体重为 ,不计动滑轮、绳重及摩擦。 , 求:
(1)水管中水对活塞 的压强。
(2)绳子自由端对杠杆 端的拉力。
(3)磁体 对水平面的压力。