Номер 2, страница 29 - гдз по физике 7 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. ТЗ-16. Давление жидкостей и газов. Расчётные задачи - номер 2, страница 29.

Условие.

2. Какова сила давления на каждый квадратный дециметр поверхности тела водолаза, находящегося на глубине 100 м?

Решение.

Дано:

Глубина погружения водолаза, $h = 100$ м.

Площадь поверхности, $S = 1$ дм².

Плотность воды (примем плотность пресной воды), $\rho \approx 1000$ кг/м³.

Ускорение свободного падения, $g \approx 10$ Н/кг.

Перевод в систему СИ:

$S = 1 \text{ дм}^2 = (0.1 \text{ м})^2 = 0.01 \text{ м}^2$.

Найти:

Силу давления $\text{F}$.

Решение:

Давление, создаваемое столбом жидкости на определенной глубине (гидростатическое давление), можно рассчитать по формуле:

$p = \rho \cdot g \cdot h$

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

Подставим имеющиеся данные в формулу, чтобы найти давление на глубине 100 метров:

$p = 1000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} \cdot 100 \text{ м} = 1 \ 000 \ 000 \text{ Па}$.

Сила давления ($\text{F}$) связана с давлением ($\text{p}$) и площадью ($\text{S}$), на которую это давление действует, следующим соотношением:

$F = p \cdot S$

Теперь вычислим силу, действующую на площадь в 1 квадратный дециметр (0.01 м²):

$F = 1 \ 000 \ 000 \text{ Па} \cdot 0.01 \text{ м}^2 = 10 \ 000 \text{ Н}$.

Полученное значение можно также выразить в килоньютонах: $10 \ 000 \text{ Н} = 10 \text{ кН}$. Эта сила эквивалентна весу груза массой в 1 тонну.

Ответ: Сила давления на каждый квадратный дециметр поверхности тела водолаза составляет $10 \ 000$ Н (или $10$ кН).