Номер 441, страница 54 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

7 класс. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. 20. Вес воздуха. Атмосферное давление. Опыт Торричелли. Гидравлические механизмы - номер 441, страница 54.

Решение.

Дано:

Длина стола, $l = 1$ м

Ширина стола, $b = 60$ см

Перевод в СИ:

$b = 60 \text{ см} = 0.6 \text{ м}$

Найти:

Силу давления воздуха, $\text{F}$

Решение:

Сила, с которой воздух давит на какую-либо поверхность, вычисляется по формуле, связывающей давление, силу и площадь:

$p = \frac{F}{A}$

Отсюда можно выразить силу давления:

$F = p \cdot A$

В данном случае $\text{p}$ — это атмосферное давление, а $\text{A}$ — площадь поверхности стола. Для расчетов примем значение нормального атмосферного давления, которое приблизительно равно $p_a \approx 10^5 \text{ Па}$ (Паскаль).

Сначала вычислим площадь поверхности стола. Так как стол имеет прямоугольную форму, его площадь равна произведению длины на ширину:

$A = l \cdot b$

Подставим значения, переведенные в систему СИ:

$A = 1 \text{ м} \cdot 0.6 \text{ м} = 0.6 \text{ м}^2$

Теперь, зная площадь и давление, можем рассчитать силу, с которой воздух давит на стол:

$F = p_a \cdot A = 10^5 \text{ Па} \cdot 0.6 \text{ м}^2 = 60000 \text{ Н}$

Полученное значение можно для удобства перевести в килоньютоны (кН), зная, что $1 \text{ кН} = 1000 \text{ Н}$:

$F = \frac{60000}{1000} \text{ кН} = 60 \text{ кН}$

Таким образом, воздух давит на поверхность стола с силой, равной $60000$ Ньютон. Эта сила уравновешивается силой давления воздуха с нижней стороны стола, поэтому стол не испытывает деформации.

Ответ: сила давления воздуха на поверхность стола составляет $60000 \text{ Н}$, или $60 \text{ кН}$.