Номер 420, страница 51 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

7 класс. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. 18. Давление в жидкости и газе. Расчёт давления жидкости на дно и стенки сосуда - номер 420, страница 51.

Решение.

Дано

$S = 0,5 \, \text{м}^2$

$h = 2 \, \text{м}$

$\rho \approx 1000 \, \text{кг/м}^3$ (плотность воды)

$g \approx 10 \, \text{Н/кг}$ (ускорение свободного падения)

Все данные представлены в системе СИ, перевод не требуется.

Найти:

$\text{F}$ - ?

Решение

Сила, с которой вода прижимает пластырь к корпусу судна, создается гидростатическим давлением воды на данной глубине. Гидростатическое давление жидкости ($\text{p}$) на глубине ($\text{h}$) определяется по формуле:

$p = \rho g h$

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

Подставим числовые значения в формулу для расчета давления:

$p = 1000 \, \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 10 \, \frac{\text{Н}}{\text{кг}} \cdot 2 \, \text{м} = 20000 \, \text{Па}$

Давление по определению — это сила, действующая на единицу площади. Следовательно, сила ($\text{F}$), действующая на пластырь площадью ($\text{S}$), равна произведению давления на площадь:

$F = p \cdot S$

Теперь вычислим искомую силу, подставив значения давления и площади:

$F = 20000 \, \text{Па} \cdot 0,5 \, \text{м}^2 = 10000 \, \text{Н}$

Полученное значение можно выразить в килоньютонах (1 кН = 1000 Н):

$F = 10 \, \text{кН}$

Ответ: сила, с которой прижимается пластырь, равна $10000 \, \text{Н}$ (или $10 \, \text{кН}$).