Question

Примите, что высота трубки равна 5 м, а диаметр крышки бочки равен 50 см. а) чему стало равным гидростатическое давление воды в верхней части бочки, когда трубка заполнилась водой? б) чему стала равной сила, с которой вода давила на верхнюю крышку бочки. в) сравните эту силу с весом легкового автомобиля массой 1 т.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

h = 5 м

d = 50 см = 0,50 м

m = 1 т = 1000 кг

ρ = 1000 кг/м³

______________

p - ?

F - ?

P - ?

a)

Гидростатическое давление:

p = ρ·g·h = 1000·10·5 = 50 000 Па

б)

Площадь крышки:

S = π·d² / 4 = 3,14·0,5² / 4 ≈ 0,2 м²

Сила давления на крышку:

F = p·S = 50 000·0,2 = 10 000 Н

в)

Вес автомобиля:

P = m·g = 1000·10 = 10 000 Н

Как видим,

F = P

Answer 2

Введение

Для решения данной задачи, мы можем использовать принцип Паскаля, который гласит, что давление, создаваемое жидкостью, равномерно распределяется во всех направлениях. Это означает, что давление в верхней части бочки будет одинаково во всех точках.

а) Гидростатическое давление в верхней части бочки

Для определения гидростатического давления в верхней части бочки, когда трубка заполнилась водой, мы можем использовать формулу для гидростатического давления:

P = ρgh

где: - P - гидростатическое давление - ρ - плотность жидкости - g - ускорение свободного падения - h - высота столба жидкости

В данном случае, высота столба жидкости равна высоте трубки, то есть h = 5 м.

Плотность воды примерно равна 1000 кг/м³.

Ускорение свободного падения принимается равным 9,8 м/с².

Подставляя значения в формулу, получаем:

P = (1000 кг/м³) * (9,8 м/с²) * (5 м) = 49 000 Па

Таким образом, гидростатическое давление в верхней части бочки, когда трубка заполнилась водой, равно 49 000 Па.

б) Сила, с которой вода давит на верхнюю крышку бочки

Чтобы определить силу, с которой вода давит на верхнюю крышку бочки, мы можем использовать формулу:

F = P * A

где: - F - сила - P - давление - A - площадь

Площадь верхней крышки бочки можно рассчитать, используя формулу для площади круга:

A = π * r²

где: - A - площадь - π - число Пи (примерно 3,14) - r - радиус крышки

Радиус крышки равен половине диаметра, то есть r = 50 см / 2 = 25 см = 0,25 м.

Подставляя значения в формулу, получаем:

A = 3,14 * (0,25 м)² = 0,196 м²

Теперь мы можем рассчитать силу:

F = (49 000 Па) * (0,196 м²) = 9 604 Н

Таким образом, сила, с которой вода давит на верхнюю крышку бочки, составляет 9 604 Н.

в) Сравнение силы с весом легкового автомобиля массой 1 тонна

Чтобы сравнить эту силу с весом легкового автомобиля массой 1 тонна, нам нужно преобразовать массу автомобиля в силу, используя формулу:

F = m * g

где: - F - сила - m - масса - g - ускорение свободного падения

Масса легкового автомобиля равна 1 тонна = 1000 кг.

Подставляя значения в формулу, получаем:

F = (1000 кг) * (9,8 м/с²) = 9 800 Н

Таким образ