Question

Бутылка, закупоренную пробкой, опускают в воду и на глубине 30 м пробка пролезает в бутылку. Давление внутри бутылки 2 атм. Чему равна максимальная сила трения между пробкой и бутылкой, если площадь сечения горлышка 3 см2?. Атмосферное давление возьмите равным 105 Па, плотность воды 1000кгм3, g=9,8мс2.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Ответ на фото

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать закон Архимеда и вычислить разницу в давлении между верхней и нижней сторонами пробки, когда она находится на глубине 30 метров в воде.

1. Сначала найдем давление воды на глубине 30 метров. Давление воды на глубине можно вычислить с использованием формулы:

P_воды = ρ * g * h,

где P_воды - давление воды, ρ - плотность воды, g - ускорение свободного падения, h - глубина.

P_воды = 1000 кг/м^3 * 9.8 м/с^2 * 30 м = 294000 Па.

2. Теперь найдем разницу в давлении между верхней и нижней сторонами пробки. При этом учтем, что атмосферное давление равно 105 Па.

ΔP = P_верх - P_низ,

где P_верх - давление на верхней стороне пробки (внутри бутылки), P_низ - давление на нижней стороне пробки (под водой).

P_верх = 2 атмосферы * 105 Па = 210 Па.

P_низ = P_воды + атмосферное давление = 294000 Па + 105 Па = 294105 Па.

ΔP = P_верх - P_низ = 210 Па - 294105 Па = -293895 Па.

3. Теперь мы можем вычислить максимальную силу трения между пробкой и бутылкой, используя формулу:

F_трения = ΔP * A,

где F_трения - сила трения, ΔP - разница в давлении, A - площадь сечения горлышка бутылки.

A = 3 см^2 = 0.0003 м^2.

F_трения = -293895 Па * 0.0003 м^2 = -88.1685 Н.

Следовательно, максимальная сила трения между пробкой и бутылкой равна приближенно -88.1685 Н. Отрицательное значение означает, что сила направлена вверх, противоположно направлению движения пробки.