Номер 5, страница 97 - гдз по физике 7 класс дидактические материалы Марон, Марон

Контрольные работы. КР-2. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Вариант 1 - номер 5, страница 97.

Условие.

5. С какой силой давит воздух на поверхность страницы тетради, размеры которой $16 \times 20 \text{ см}$? Атмосферное давление считать нормальным.

Решение.

Дано:

Длина страницы, $a = 20$ см

Ширина страницы, $b = 16$ см

Атмосферное давление, $p_{атм}$ - нормальное

Перевод в систему СИ:

$a = 20 \text{ см} = 0.2 \text{ м}$

$b = 16 \text{ см} = 0.16 \text{ м}$

Нормальное атмосферное давление $p_{атм} = 101325 \text{ Па}$. Для упрощения расчетов в школьных задачах часто принимают $p_{атм} \approx 10^5 \text{ Па}$.

Найти:

Силу давления воздуха на поверхность страницы $\text{F}$ - ?

Решение:

Сила давления $\text{F}$ определяется через давление $\text{p}$ и площадь поверхности $\text{S}$, на которую это давление оказывается, по формуле:

$F = p \cdot S$

В данном случае давление $\text{p}$ – это нормальное атмосферное давление $p_{атм}$.

Площадь поверхности страницы тетради найдем как площадь прямоугольника:

$S = a \cdot b$

Подставим числовые значения в метрах:

$S = 0.2 \text{ м} \cdot 0.16 \text{ м} = 0.032 \text{ м}^2$

Теперь рассчитаем силу, с которой воздух давит на одну сторону страницы, используя приближенное значение нормального атмосферного давления:

$F = p_{атм} \cdot S = 10^5 \text{ Па} \cdot 0.032 \text{ м}^2 = 3200 \text{ Н}$

Эту силу можно выразить в килоньютонах:

$3200 \text{ Н} = 3.2 \text{ кН}$

Стоит отметить, что такая же сила действует и на другую сторону страницы, поэтому суммарная сила, действующая на страницу, близка к нулю. Именно поэтому страница не деформируется и мы не ощущаем этого давления.

Ответ: Сила, с которой воздух давит на поверхность страницы тетради, составляет примерно $3200$ Н.