Номер 25.34, страница 90 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 25. Атмосферное давление. Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов - номер 25.34, страница 90.

25.34$^\circ$ [573$^\circ$] Рассчитайте силу, с которой воздух давит на площадь тетради; раскрытой перед вами книги. (Отличием температуры воздуха от 0$^\circ$C и высотой над уровнем моря пренебрегите.)

Для решения этой задачи необходимо рассчитать силу, с которой атмосферный воздух давит на заданные поверхности. Сила давления ($F$) связана с давлением ($p$) и площадью поверхности ($S$) формулой $F = p \cdot S$.

Согласно условию, мы пренебрегаем изменениями давления в зависимости от высоты и температуры, поэтому будем использовать значение нормального атмосферного давления, которое составляет $p_a = 101325 \text{ Па}$.

Так как в задаче не указаны точные размеры тетради и книги, мы будем использовать их стандартные или примерные значения.

на площадь тетради

Дано:

Давление воздуха, $p_a = 101325 \text{ Па}$
Примем размеры стандартной школьной тетради:
Длина, $a_1 = 20.5 \text{ см} = 0.205 \text{ м}$
Ширина, $b_1 = 17 \text{ см} = 0.17 \text{ м}$

Найти:

Силу давления $F_1$.

Решение:

1. Сначала найдем площадь поверхности тетради $S_1$.

$S_1 = a_1 \cdot b_1 = 0.205 \text{ м} \cdot 0.17 \text{ м} = 0.03485 \text{ м}^2$

2. Теперь рассчитаем силу, с которой воздух давит на эту площадь, по формуле $F = p \cdot S$.

$F_1 = p_a \cdot S_1 = 101325 \text{ Па} \cdot 0.03485 \text{ м}^2 \approx 3531.6 \text{ Н}$

Округлим результат до трех значащих цифр: $3530 \text{ Н}$ или $3.53 \text{ кН}$.

Ответ: сила давления воздуха на площадь тетради составляет примерно $3530 \text{ Н}$ (или $3.53 \text{ кН}$).

раскрытой перед вами книги

Дано:

Давление воздуха, $p_a = 101325 \text{ Па}$
Примем размеры раскрытой книги (формата, близкого к А4 в развороте):
Длина, $a_2 = 40 \text{ см} = 0.4 \text{ м}$
Ширина, $b_2 = 30 \text{ см} = 0.3 \text{ м}$

Найти:

Силу давления $F_2$.

Решение:

1. Аналогично первому пункту, найдем площадь поверхности раскрытой книги $S_2$.

$S_2 = a_2 \cdot b_2 = 0.4 \text{ м} \cdot 0.3 \text{ м} = 0.12 \text{ м}^2$

2. Рассчитаем силу давления воздуха на поверхность книги.

$F_2 = p_a \cdot S_2 = 101325 \text{ Па} \cdot 0.12 \text{ м}^2 = 12159 \text{ Н}$

Округлим результат: $12200 \text{ Н}$ или $12.2 \text{ кН}$.

Ответ: сила давления воздуха на площадь раскрытой книги составляет примерно $12200 \text{ Н}$ (или $12.2 \text{ кН}$).