Question

В аквариум высотой 20 см, длиной 50 см и шириной 27 см налита вода, уровень которой ниже края на 2 см. Найди силу, с которой вода действует на стенку шириной 27 см. (Принять ρ=1000кг/м3 , g≈10Н/кг ). Ответ (округли до целого числа): сила, с которой вода действует на стенку, равна

Answer 1

h = 32 см = 0,32 м.

l = 50 см = 0,5 м.

a = 20 см = 0,2 м.

d = 2 см = 0,02 м.

ρ = 1000 кг/м3.

g = 9,8 м/с2.

P - ?

F - ?

Fст - ?

Гидростатическое давление жидкости на дно определяется формулой: P = ρ * g * h1. Где ρ - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения, h1 - высота жидкости.

h1 = h - d.

P = ρ * g * (h - d).

P = 1000 кг/м3 *9,8 м/с2 *(0,32 м - 0,02 м) = 2940 Па.

F = m *g = V *ρ *g = (h - d) * a* l *ρ *g.

F = (0,32 м - 0,02 м) *0,2 м *0,5 м *1000 кг/м3 *9,8 м/с2 = 294 Н.

Fст = Pср *a *l.

Pср = P /2.

Fст = P *a *l/2.

Fст = 2940 Н *0,2 м *0,5 м/2 = 147 Н.

Ответ: P = 2940 Па, F = 294 Н, Fст = 147 Н.

Answer 2

Для того чтобы найти силу, с которой вода действует на стенку аквариума, нужно вычислить давление воды на эту стенку.

Давление жидкости на глубине h можно вычислить по формуле:

P = ρ * g * h,

где: P - давление жидкости, ρ - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения (приближенно равно 10 Н/кг на поверхности Земли), h - глубина жидкости.

В данном случае, глубина воды над стенкой равна 20 см - 2 см = 18 см = 0.18 м (переведем см в метры).

Теперь можем вычислить давление воды на стенку:

P = 1000 кг/м³ * 10 Н/кг * 0.18 м ≈ 180 Н/м².

Теперь найдем площадь стенки, на которую действует давление воды. Площадь стенки равна:

A = длина * высота = 50 см * 20 см = 50 см * 0.2 м = 0.1 м² (переведем см в метры).

Теперь, чтобы найти силу, с которой вода действует на стенку, умножим давление на площадь:

F = P * A = 180 Н/м² * 0.1 м² = 18 Н.

Ответ: сила, с которой вода действует на стенку, равна 18 Н.