Номер 2, страница 64, часть 2 - гдз по физике 7 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 7. Закон архимеда. Плавание тел. Параграф 61. Действие жидкости на погружённое в неё тело. Повторим изученное - номер 2, страница 64.

Условие.

• Как определить давление жидкости на дно сосуда?

Решение.

Как определить давление жидкости на дно сосуда?

Давление, которое оказывает неподвижная жидкость на дно сосуда, называется гидростатическим давлением. Оно создается весом столба жидкости и не зависит от формы сосуда, а определяется только высотой столба жидкости и её плотностью.

Для определения давления жидкости на дно сосуда используется следующая формула:

$P = \rho \cdot g \cdot h$

В этой формуле:

$\text{P}$ — это искомое давление жидкости на дно сосуда, измеряемое в Паскалях (Па).

$\rho$ (ро) — это плотность жидкости, измеряемая в килограммах на кубический метр (кг/м³). Плотность является характеристикой вещества, и её значение для конкретной жидкости можно найти в справочных таблицах.

$\text{g}$ — это ускорение свободного падения. На поверхности Земли его значение принимают приблизительно равным $9,8$ м/с².

$\text{h}$ — это высота столба жидкости в сосуде, измеряемая в метрах (м). Это вертикальное расстояние от дна сосуда до свободной поверхности жидкости.

Вывод формулы:

1. Давление по определению равно отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности: $P = \frac{F}{S}$.

2. Сила $\text{F}$, с которой столб жидкости давит на дно, — это вес этой жидкости: $F = m \cdot g$, где $\text{m}$ — масса жидкости.

3. Массу жидкости можно выразить через её плотность $\rho$ и объём $\text{V}$: $m = \rho \cdot V$.

4. Для сосуда с постоянной площадью дна $\text{S}$, объём столба жидкости высотой $\text{h}$ равен: $V = S \cdot h$.

5. Теперь подставим все выражения в исходную формулу для давления: $P = \frac{F}{S} = \frac{m \cdot g}{S} = \frac{(\rho \cdot V) \cdot g}{S} = \frac{(\rho \cdot S \cdot h) \cdot g}{S}$.

6. Сократив площадь дна $\text{S}$ в числителе и знаменателе, получаем итоговую формулу для гидростатического давления: $P = \rho \cdot g \cdot h$.

Таким образом, чтобы рассчитать давление жидкости на дно, необходимо измерить высоту столба жидкости, узнать её плотность и перемножить эти значения с ускорением свободного падения.

Ответ:

Давление жидкости на дно сосуда определяется по формуле гидростатического давления: $P = \rho \cdot g \cdot h$, где $\rho$ — плотность жидкости, $\text{g}$ — ускорение свободного падения, $\text{h}$ — высота столба жидкости.