Question

море плавает бутылка,закупоренная пробкой.Давление внутри бутылки 2 атм. Нак какой глубине пробка сможет пролезть в бутылку,если для этого потребуется преодолеть силу трения в 20 H, а площадь сечения горлышка 2см в квадрате ? Атмосферное давление возьмите равным 10 в 5 степени Па,плотность воды 1000 кг разделённое в метры в кубе, g=9,8м\c в квадрате

Answer 1

Ответ:

20,5 м

Объяснение:

формула рассчёта силы давления равна F=pghs

Answer 2

Для определения глубины, на которой пробка сможет пройти в бутылку, нужно учитывать баланс силы архимедова и силы трения. В этой задаче сила архимедова поддерживает пробку на поверхности моря, а сила трения пытается удержать её.

Сначала рассмотрим силу архимедова, которая действует на пробку:

F_арх = плотность_воды * объем_пробки * g

где

• плотность_воды = 1000 кг/м³
• объем_пробки = объем_горлышка_бутылки (площадь_горлышка * глубина_пробки)

Теперь рассмотрим силу трения, которую нужно преодолеть пробке, чтобы пройти внутрь бутылки:

F_трения = коэффициент_трения * площадь_горлышка * давление_разница

где

• коэффициент_трения = 20 H
• площадь_горлышка = 0.0002 м² (2 см² в м²)
• давление_разница = разница_давления_снаружи_и_внутри_бутылки

Давление снаружи бутылки равно атмосферному давлению, то есть 10^5 Па, а давление внутри бутылки 2 атмосферы, что равно 2 * 10^5 Па. Таким образом,

давление_разница = 2 * 10^5 Па - 10^5 Па = 10^5 Па

Теперь мы можем выразить глубину_пробки, на которой пробка сможет пройти внутрь бутылки:

F_арх = F_трения

плотность_воды * объем_горлышка * g = коэффициент_трения * площадь_горлышка * давление_разница

Объем_горлышка = (коэффициент_трения * площадь_горлышка * давление_разница) / (плотность_воды * g)

Теперь мы можем подставить известные значения и вычислить глубину_пробки:

объем_горлышка = (20 H * 0.0002 м² * 10^5 Па) / (1000 кг/м³ * 9.8 м/с²)

объем_горлышка ≈ 0.00041 м³

Теперь мы знаем объем_горлышка и площадь_горлышка, поэтому мы можем найти глубину_пробки:

объем_горлышка = площадь_горлышка * глубина_пробки

глубина_пробки = объем_горлышка / площадь_горлышка

глубина_пробки ≈ 0.00041 м³ / 0.0002 м² ≈ 2.05 м

Итак, пробка сможет пройти внутрь бутылки на глубине около 2.05 метров под уровнем морской поверхности.