Question

Решите пж 1.Можете ли вы гвоздем оказать давление, равное 105 кПа? Рассчитайте, какую силу для этого надо приложить к шляпке гвоздя, ели площадь острия гвоздя равна 0,1 мм2. 2.Брусок размером 0,5 х 0,4 х 0,1 м находится в баке с водой на глубине 0,6 м (см. рис). Вычислите: а) с какой силой вода давит на верхнюю грань бруска; б) на нижнюю грань; в) сколько весит вода, вытесненная бруском. 3.Определите высоту уровня воды в водонапорной башне, если манометр, установленный у ее основания, показывает давление 220 000 Па. 4.Плоскодонная баржа получила пробоину в дне площадью 200 см2. С какой силой нужно давить на пластырь, которым закрывают отверстие, чтобы сдержать напор воды на глубине 1.8 м? (Вес пластыря не учитывать)

Answer 1

Объяснение:

жду отметку лучший ответ.

Answer 2

1. Расчет силы, необходимой для оказания давления на гвоздь:

Для расчета силы, необходимой для оказания давления на гвоздь, можно использовать формулу:

Сила = Давление × Площадь

В данном случае, давление равно 105 кПа, а площадь острия гвоздя составляет 0,1 мм². Однако, для расчета, необходимо привести площадь в метры, так как давление указано в паскалях (Па).

1 кПа = 1000 Па 1 мм² = 0,000001 м²

Таким образом, площадь острия гвоздя составляет 0,0000001 м².

Теперь мы можем рассчитать силу, необходимую для оказания давления на гвоздь:

Сила = 105 кПа × 0,0000001 м²

Подставив значения и произведя вычисления, получим:

Сила = 0,0105 Н

Таким образом, для оказания давления, равного 105 кПа, необходимо приложить силу, равную 0,0105 Н.

2. Расчет силы, с которой вода давит на брусок:

а) Для расчета силы, с которой вода давит на верхнюю грань бруска, можно использовать формулу:

Сила = Давление × Площадь

Давление в данном случае равно давлению столба воды на глубине 0,6 м. Давление столба жидкости можно рассчитать с помощью формулы:

Давление = Плотность × Ускорение свободного падения × Высота

Плотность воды составляет около 1000 кг/м³, а ускорение свободного падения принимается равным 9,8 м/с².

Таким образом, давление столба воды на глубине 0,6 м составляет:

Давление = 1000 кг/м³ × 9,8 м/с² × 0,6 м

Подставив значения и произведя вычисления, получим:

Давление = 5880 Па

Теперь мы можем рассчитать силу, с которой вода давит на верхнюю грань бруска. Площадь верхней грани бруска равна 0,5 м × 0,4 м = 0,2 м².

Сила = 5880 Па × 0,2 м²

Подставив значения и произведя вычисления, получим:

Сила = 1176 Н

Таким образом, вода давит на верхнюю грань бруска с силой, равной 1176 Н.

б) Для расчета силы, с которой вода давит на нижнюю грань бруска, можно использовать ту же формулу:

Сила = Давление × Площадь

Давление на нижнюю грань бруска также равно давлению столба воды на глубине 0,6 м, то есть 5880 Па.

Площадь нижней грани бруска также равна 0,2 м².

Сила = 5880 Па × 0,2 м²

Подставив значения и произведя вычисления, получим:

Сила = 1176 Н

Таким образом, вода давит на нижнюю грань бруска с силой, равной 1176 Н.

в) Чтобы вычислить вес воды, вытесненной бруском, можно использовать формулу:

Вес = Плотность × Объем × Ускорение свободного падения

Объем в данном случае равен площади основания бруска, умноженной на его высоту. Площадь основания бруска равна 0,5 м × 0,4 м = 0,2 м², а высота бруска равна 0,1 м.

Вес = 1000 кг/м³ × 0,2 м² × 0,1 м × 9,8 м/с²

Подставив значения и произведя вычисления, получим:

Вес = 196 Н

Таким образом, вес воды, вытесненной бруском, составляет 196 Н.

3. Определение высоты уровня воды в водонапорной башне:

Для определения высоты уровня воды в водонапорной башне по показаниям манометра, можно использовать формулу:

Давление = Плотность × Ускорение свободного падения × Высота

В данном случае, давление равно 220 000 Па, плотность воды составляет около 1000 кг/м³, а ускорение свободного падения принимается равным 9,8 м/с².

Таким образом, мы можем рассчитать высоту уровня воды:

220 000 Па = 1000 кг/м³ × 9,8 м/с² × Высота

Выразив высоту уровня воды, получим:

Высота = 220 000 Па / (1000 кг/м³ × 9,8 м/с²)

Подставив значения и произведя вычисления, получим:

Высота ≈ 22,45 м

Таким образом, высота уровня воды в водонапорной башне составляет примерно 22,45 м.

4. Расчет силы, необходимой для сдерживания напора воды:

Для расчета силы, необходимой для сдерживания напора воды на глубине 1,8 м, можно использовать формулу:

Сила = Давление × Площадь

Давление в данном случае равно давлению столба воды на глубине 1,8 м. Давление столба жидкости можно рассчитать с помощью формулы:

Давление = Плотность × Ускорение свободного падения × Высота

Плотность воды составляет около 1000 кг/м³, а ускорение свободного падения принимается равным 9,8 м/с².

Таким образом, давление столба воды на глубине 1,8 м составляет:

Давление = 1000 кг/м³ × 9,8 м/с² × 1,8 м

Подставив значения и произведя вычисления, получим:

Давление = 17 640 Па

Теперь мы можем рассчитать силу, необходимую для сдерживания напора воды. Площадь пробоины в дне плоскодонной баржи составляет 200 см², что равно 0,02 м².

**Сила = 17 640 Па × 0,02