Номер 5, страница 30, часть 2 - гдз по физике 7 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава IV. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Плавание тел. Параграф 19. Атмосферное давление - номер 5, страница 30.

Условие.

5. Чему равно давление в озере на глубине 20 м?

Решение.

Дано:

Глубина, $h = 20$ м
Плотность пресной воды (справочное значение), $\rho \approx 1000 \frac{кг}{м^3}$
Ускорение свободного падения (принимаем), $g \approx 10 \frac{Н}{кг}$
Нормальное атмосферное давление (справочное значение), $P_{атм} \approx 10^5$ Па

Найти:

Давление в озере, $P - ?$

Решение:

Полное давление $\text{P}$ на некоторой глубине в жидкости состоит из двух частей: давления, которое оказывает атмосфера на поверхность жидкости ($P_{атм}$), и давления, создаваемого столбом самой жидкости над этой глубиной (гидростатическое давление $P_{гидр}$).

Общая формула для нахождения полного давления выглядит так:

$P = P_{атм} + P_{гидр}$

Гидростатическое давление жидкости рассчитывается по формуле:

$P_{гидр} = \rho \cdot g \cdot h$

где $\rho$ — плотность жидкости, $\text{g}$ — ускорение свободного падения, а $\text{h}$ — глубина (высота столба жидкости).

1. Сначала вычислим гидростатическое давление, которое создает столб воды высотой 20 м:

$P_{гидр} = 1000 \frac{кг}{м^3} \cdot 10 \frac{Н}{кг} \cdot 20 м = 200000 Па$

2. Теперь найдем полное давление на заданной глубине, сложив гидростатическое давление с атмосферным:

$P = 10^5 Па + 200000 Па = 100000 Па + 200000 Па = 300000 Па$

Полученное значение можно для удобства перевести в килопаскали (кПа), зная, что 1 кПа = 1000 Па:

$300000 Па = 300 кПа$

Ответ: давление в озере на глубине 20 м равно 300000 Па или 300 кПа.