Номер 3, страница 58, часть 2 - гдз по физике 7 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 6. Атмосфера и атмосферное давление. Параграф 59. Решение задач. Задачи для самостоятельного решения - номер 3, страница 58.

Условие.

3. Стакан, до краёв наполненный водой, накрывают листом бумаги и переворачивают. При этом вода не выливается из стакана. С какой силой воздух действует на лист бумаги, если площадь листа, ограниченная краями стакана, равна 80 $cm^2$? Атмосферное давление нормальное.

Решение.

Дано:

Площадь листа, $S = 80 \text{ см}^2$

Атмосферное давление - нормальное, $p_a$

Перевод в систему СИ:

$S = 80 \text{ см}^2 = 80 \cdot (10^{-2} \text{ м})^2 = 80 \cdot 10^{-4} \text{ м}^2 = 0.008 \text{ м}^2$

Нормальное атмосферное давление $p_a \approx 100000 \text{ Па} = 10^5 \text{ Па}$

Найти:

Силу действия воздуха, $F - ?$

Решение:

Вода не выливается из перевернутого стакана, потому что на лист бумаги снизу действует сила атмосферного давления. Эта сила направлена вверх и удерживает воду в стакане.

Давление ($\text{p}$), сила ($\text{F}$) и площадь ($\text{S}$), на которую эта сила действует, связаны формулой:

$p = \frac{F}{S}$

Из этой формулы можно выразить силу, с которой воздух действует на лист бумаги:

$F = p \cdot S$

В данном случае $\text{p}$ — это нормальное атмосферное давление ($p_a$), а $\text{S}$ — площадь листа, ограниченная краями стакана.

Подставим числовые значения в системе СИ и вычислим искомую силу:

$F = p_a \cdot S = 10^5 \text{ Па} \cdot 0.008 \text{ м}^2 = 800 \text{ Н}$

Ответ: сила, с которой воздух действует на лист бумаги, равна 800 Н.