Question

В море плавает бутылка, закупоренная пробкой. Давление внутри бутылки 2 атм. На какой глубине пробка сможет пролезть в бутылку, если для этого потребуется преодолеть силу трения в 20 Н, а площадь сечения горлышка 2 см2? Атмосферное давление возьмите равным 105 Па, плотность воды 1000кгм3, g=9,8мс2

Answer 1

Ответ:

30=h

Объяснение:

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать принципы гидростатики, а именно уравнение Паскаля, которое гласит: изменение давления в несжимаемой жидкости передается во всех направлениях без изменения величины.

Пусть глубина, на которой пробка пролезет в бутылку, равна h (метры). Тогда давление внутри бутылки после погружения будет равно сумме атмосферного давления (Pатм) и давления, создаваемого столбом воды выше пробки.

Давление на глубине h определяется как:

P = Pатм + ρgh,

где P - давление на глубине h (Па), ρ - плотность воды (кг/м³), g - ускорение свободного падения (м/с²), h - глубина погружения (м).

Так как внутри бутылки давление составляет 2 атмосферы, то:

Pвнутри_бутылки = 2 * Pатм = 2 * 105 Па = 210 Па.

Сила, которую нужно преодолеть пробке, это сила трения, и она равна 20 Н.

Теперь мы можем записать уравнение для давления на глубине h:

Pатм + ρgh = 210 Па.

Выразим h из этого уравнения:

ρgh = 210 Па - Pатм, h = (210 Па - Pатм) / (ρg).

Теперь подставим известные значения:

Pатм = 105 Па, ρ = 1000 кг/м³, g = 9.8 м/с².

h = (210 Па - 105 Па) / (1000 кг/м³ * 9.8 м/с²) ≈ 11.22 м.

Таким образом, пробка сможет пролезть в бутылку на глубине примерно 11.22 метра.