Question

Пробирку высотой 50 см переворачивают вверх дном и погружают открытым концом в воду на половину высоты. при этом в пробирку затекает столбик воды высотой 5 см. атмосферное давление равно 100кПа, плотность воды 1000 кг/м3, ускорение свободного падения 10 Н/кг. 1) найдите давление воздуха внутри пробирки. ответ выразите в килопаскалях, округлите до целого числа. 2) найдите силу, с которой воздух давит изнутри на плоское дно пробирки, если ее можно считать цилиндром с внутренним радиусом 1 см. ответ выразите в ньютонах, округлите до целого числа.

Answer 1

Ответ: 1. 103

2. Вообще не знаю

Объяснение:

Answer 2

Давайте рассмотрим оба вопроса по порядку:

1. Давление воздуха внутри пробирки можно рассчитать с использованием гидростатического закона. Высота столбика воды в пробирке составляет 5 см, плотность воды 1000 кг/м³, а ускорение свободного падения 10 Н/кг. Давление воды на дно пробирки равно давлению воздуха внутри пробирки:

$P_{\text{возд}} = \rho \cdot g \cdot h$

где: $P_{\text{возд}}$ - давление воздуха внутри пробирки, $\rho$ - плотность воды, $g$ - ускорение свободного падения, $h$ - высота столбика воды в пробирке.

Подставим известные значения: $P_{\text{возд}} = 1000 \, \text{кг/м}^3 \cdot 10 \, \text{Н/кг} \cdot 0.05 \, \text{м} = 500 \, \text{Н/м}^2 = 500 \, \text{Па}$

Давление воздуха внутри пробирки равно 500 Па, что округляется до 1 кПа.

2. Чтобы найти силу, с которой воздух давит изнутри на плоское дно пробирки, мы можем использовать давление воздуха внутри пробирки, которое мы уже вычислили, и умножить его на площадь дна пробирки:

$F = P_{\text{возд}} \cdot A$

где: $F$ - сила, с которой воздух давит изнутри на дно пробирки, $P_{\text{возд}}$ - давление воздуха внутри пробирки, $A$ - площадь дна пробирки.

Площадь дна пробирки $A$ можно найти, используя формулу для площади круга:

$A = \pi \cdot r^2$

где: $\pi$ - число Пи (примерно 3.14159), $r$ - радиус дна пробирки.

Подставим известные значения: $A = 3.14159 \cdot (0.01 \, \text{м})^2 = 3.14159 \cdot 0.0001 \, \text{м}^2 = 0.000314159 \, \text{м}^2$

Теперь можем вычислить силу: $F = 500 \, \text{Па} \cdot 0.000314159 \, \text{м}^2 \approx 0.157 \, \text{Н}$

Сила, с которой воздух давит изнутри на плоское дно пробирки, округляется до 0.16 Н.