Question

Определите максимальное давление под крышкой скороварки, если диаметр отверстия предохранительного клапана скороварки d = 5мм, а масса грузика, закрывающего клапан, m = 60г. Атмосферное давление Pa = 760 мм. рт. ст. (101000 Па)

Answer 1

Ответ: $130$ кПа

Объяснение:

Дано:

$d=5$ мм $=0.005$ м

$m =60$ г $=0.06$ кг

$p_{a} = 101000$ Па

--------------------------------------------

$p_{max} -?$

Решение:

$p_{max} = p_{a} + p$

$p_{max} = p_{a} + \dfrac{F}{S}$

$p_{max} = p_{a} + \dfrac{mg}{S}$

$S=\pi r^{2} =\dfrac{\pi d^{2} }{4}$

$p_{max} = p_{a} + \dfrac{4mg}{\pi d^{2}}$

$p_{max} = 101000 + \dfrac{4*0.06*10}{3.14 * 0.005^{2}} \approx 130$ кПа

Answer 2

Для определения максимального давления под крышкой скороварки, можно использовать закон Архимеда.

Первым шагом необходимо определить силу притяжения грузика к предохранительному клапану скороварки. Для этого воспользуемся формулой:

F = m * g,

где F - сила притяжения грузика (Н), m - масса грузика (кг), g - ускорение свободного падения (9,8 м/с²).

Переведем массу грузика из граммов в килограммы:

m = 60 г = 0,06 кг.

Подставим значения в формулу:

F = 0,06 кг * 9,8 м/с² ≈ 0,588 Н.

Следующим шагом необходимо определить площадь сечения отверстия предохранительного клапана. Для этого воспользуемся формулой площади круга:

A = π * (d/2)²,

где A - площадь сечения круга (м²), π - число π (приближенно равно 3,14), d - диаметр отверстия (мм).

Переведем диаметр отверстия в метры:

d = 5 мм = 0,005 м.

Подставим значения в формулу:

A = 3,14 * (0,005 м/2)² ≈ 0,000019625 м².

Теперь можно определить давление под крышкой скороварки, используя формулу:

P = F / A,

где P - давление (Па).

Подставим значения в формулу:

P = 0,588 Н / 0,000019625 м² ≈ 29921,518 Па.

Таким образом, максимальное давление под крышкой скороварки составит примерно 29921,518 Па или 29,921518 кПа.