Question

В аквариуме высотой 32 см,длинной 50 см и шириной 20 см налита вода, уровень которой ниже края на 2 см. Рассчитайте 1)вес воды 2) силу, с которой вода действует на стенку шириной 20 см.

Answer 1

А) p = po * g * h 

po - плотность ( для воды 1000 кг / м³ ) 
g - ускорение свободного падения ( 10 Н / кг ) 
h - высота ( 32 см - 2 см  = 30 см = 0,3 м ) 

p = 1000 * 10 * 0,3 = 3000 Па 

б) P = m * g 

m - масса 
g - ускорение свободного падения ( 10 Н / кг ) 

m = p * V 

p - плотность ( 1000 кг / м³ ) 
V - объём ( 32 см = 0,32 м ; 50 см = 0,5 м ; 20 см = 0,2 м ---------> V = a * b * c = 0,32 * 0,5 * 0,2 = 0,032 м³ ) 

m = 1000 * 0,032 = 32 кг 

P = m * g = 32 * 10 = 320 H 

Answer 2

Для расчета веса воды в аквариуме и силы, с которой вода действует на стенку, мы можем воспользоваться принципом Архимеда и понятием гидростатического давления.

1) Вес воды: Вес воды в аквариуме можно рассчитать, умножив объем воды на плотность воды. Объем воды в аквариуме можно найти, умножив его длину, ширину и высоту. Плотность воды обычно составляет около 1 г/см³.

Объем воды: Объем = Длина x Ширина x Высота Объем = 50 см x 20 см x (32 см - 2 см) = 50 см x 20 см x 30 см = 30000 см³

Теперь мы можем рассчитать вес воды: Вес = Объем x Плотность = 30000 см³ x 1 г/см³ = 30000 г

2) Сила, с которой вода действует на стенку: Сила, с которой вода действует на стенку, зависит от гидростатического давления и площади стенки, на которую это давление действует. Гидростатическое давление в жидкости можно рассчитать следующим образом:

Гидростатическое давление = Плотность воды x Ускорение свободного падения x Глубина

Ускорение свободного падения на Земле обычно принимается равным примерно 9,81 м/с².

Глубина в данном случае равна расстоянию от уровня воды до стенки, которое составляет 2 см (или 0,02 м).

Теперь мы можем рассчитать гидростатическое давление: Гидростатическое давление = 1 г/см³ x 9,81 м/с² x 0,02 м = 0,1962 Па

Теперь мы можем рассчитать силу, с которой вода действует на стенку, умножив гидростатическое давление на площадь стенки. Площадь стенки равна длине аквариума умноженной на его высоту: Площадь стенки = 50 см x 32 см = 1600 см² = 0,16 м²

Сила = Гидростатическое давление x Площадь стенки = 0,1962 Па x 0,16 м² = 0,0314 Н (ньютон)

Итак, вес воды в аквариуме составляет 30000 г (или 30 кг), а сила, с которой вода действует на стенку шириной 20 см, равна 0,0314 Н (ньютон).