Страница 142 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Авторы: Пёрышкин И. М., Иванов А. И.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2023 - 2025
Уровень обучения: базовый
Цвет обложки: белый
ISBN: 978-5-09-103443-1
Допущено Министерством просвещения Российской Федерации
Популярные ГДЗ в 7 классе
Cтраница 142
№1 (с. 142)
Условие. №1 (с. 142)

1. Можно ли давление воздуха рассчитывать по формуле p = pgh? Ответ обоснуйте.
Решение. №1 (с. 142)

Решение 2. №1 (с. 142)
Нет, рассчитывать давление всего столба воздуха по формуле $p = \rho g h$ в общем случае некорректно. Эта формула справедлива для расчета гидростатического давления в несжимаемой жидкости, то есть жидкости с постоянной плотностью. Атмосфера Земли, состоящая из газов, не удовлетворяет этому условию по нескольким ключевым причинам:
1. Плотность воздуха $\rho$ не является постоянной. С увеличением высоты воздух становится более разреженным, и его плотность значительно уменьшается. У поверхности Земли она максимальна, а на больших высотах стремится к нулю.
2. Высота атмосферы $h$ не определена. Атмосфера не имеет четкой верхней границы, она плавно переходит в космическое пространство. Поэтому невозможно указать точное значение высоты столба воздуха, который создает давление.
3. Ускорение свободного падения $g$ также не постоянно. Хотя это изменение и менее значительно, чем изменение плотности, величина $g$ уменьшается по мере удаления от поверхности Земли.
Поэтому формула $p = \rho g h$ может быть использована только для приблизительных расчетов изменения давления при небольших перепадах высот (например, в пределах нескольких сотен метров), где плотность воздуха можно считать практически постоянной.
Ответ: Нельзя, так как для воздушной оболочки Земли (атмосферы) плотность воздуха $\rho$ и ускорение свободного падения $g$ не являются постоянными величинами, они уменьшаются с высотой $h$, а сама высота атмосферы не имеет четкой границы.
2. Опыт, с помощью которого можно измерить атмосферное давление, был впервые поставлен итальянским ученым Эванджелистой Торричелли и лежит в основе работы ртутного барометра.
Необходимое оборудование:
- Стеклянная трубка длиной около 1 метра, запаянная с одного конца.
- Чаша.
- Ртуть.
Порядок проведения опыта:
1. Стеклянную трубку доверху заполняют ртутью.
2. Аккуратно, закрыв открытый конец трубки (например, пальцем), ее переворачивают и опускают этим концом в чашу, также частично наполненную ртутью.
3. Под уровнем ртути в чаше палец убирают.
Наблюдение и объяснение:
После того как трубку открывают, часть ртути выливается из нее в чашу, но не вся. В трубке остается столб ртути определенной высоты, а над ним образуется безвоздушное пространство, называемое "торричеллиевой пустотой" (в ней содержатся лишь пары ртути, давление которых пренебрежимо мало).
Это происходит потому, что атмосфера оказывает давление на поверхность ртути в чаше. Это давление уравновешивается давлением столба ртути в трубке. Когда эти два давления становятся равными, падение уровня ртути прекращается.
Расчет давления:
Измерив высоту столба ртути $h$ (от уровня в чаше до мениска в трубке), можно рассчитать атмосферное давление $p_{атм}$ по формуле гидростатического давления:
$p_{атм} = \rho_{рт} \cdot g \cdot h$
где $\rho_{рт}$ — плотность ртути (около 13600 кг/м³), $g$ — ускорение свободного падения, $h$ — высота столба ртути.
При нормальном атмосферном давлении высота столба ртути составляет примерно 760 мм.
Ответ: Можно провести опыт Торричелли: заполненную ртутью и запаянную с одного конца трубку перевернуть и опустить в чашу с ртутью. Атмосферное давление будет уравновешено давлением столба ртути, оставшегося в трубке. Измерив высоту этого столба $h$, можно рассчитать давление по формуле $p_{атм} = \rho_{рт} g h$.
№2 (с. 142)
Условие. №2 (с. 142)

2. Опишите опыт, с помощью которого можно измерить атмосферное давление.
Решение. №2 (с. 142)

Решение 2. №2 (с. 142)
Опишите опыт, с помощью которого можно измерить атмосферное давление.
Классический опыт по измерению атмосферного давления был впервые проведен итальянским ученым Эванджелистой Торричелли в 1643 году. Этот опыт является наглядной демонстрацией существования атмосферного давления и позволяет измерить его величину.
Для проведения опыта понадобятся:
- Стеклянная трубка длиной около 1 метра, запаянная с одного конца.
- Чаша или широкий сосуд.
- Ртуть.
Порядок проведения опыта:
- Стеклянную трубку полностью заполняют ртутью.
- Отверстие трубки плотно зажимают пальцем и, перевернув трубку, опускают ее открытым концом в чашу с ртутью.
- Под уровнем ртути в чаше палец убирают.
После этого можно наблюдать, что часть ртути из трубки выливается в чашу, но не вся. В трубке остается столб ртути определенной высоты, а над ним образуется безвоздушное пространство, называемое "торричеллиевой пустотой" (в действительности оно заполнено парами ртути, но их давление ничтожно мало и им можно пренебречь).
Высота столба ртути, оставшегося в трубке, уравновешивается давлением атмосферы на поверхность ртути в чаше. Это означает, что давление, создаваемое столбом ртути, равно атмосферному давлению.
Измерив высоту столба ртути h, можно рассчитать атмосферное давление по формуле гидростатического давления:
$p_{атм} = \rho \cdot g \cdot h$
где $\rho$ — плотность ртути (приблизительно $13600$ кг/м³), $g$ — ускорение свободного падения (около $9,8$ м/с²), а $h$ — высота столба ртути в метрах.
При нормальных условиях на уровне моря высота столба ртути составляет примерно 760 мм. Это значение принято за нормальное атмосферное давление.
Ответ: Опыт Торричелли, заключающийся в уравновешивании столба ртути в запаянной с одного конца трубке давлением атмосферы, позволяет измерить атмосферное давление. Давление вычисляется по формуле $p = \rho gh$, где $h$ - высота столба ртути.
3. Атмосферное давление равно ...
(Поскольку вопрос в условии неполный, предположим, что он звучит так: "Атмосферное давление равно 750 мм рт. ст. Выразите это давление в паскалях.")
Дано:
$h = 750$ мм рт. ст.
Плотность ртути: $\rho_{рт} = 13600$ кг/м³
Ускорение свободного падения: $g \approx 9,8$ Н/кг
$h = 750 \text{ мм} = 0,75 \text{ м}$
Найти:
$p_{атм}$ - ? (в Паскалях)
Решение:
Атмосферное давление, выраженное в миллиметрах ртутного столба, показывает, какое давление производит столб ртути указанной высоты. Для перевода этого значения в паскали (Па), являющиеся единицей давления в системе СИ, воспользуемся формулой для гидростатического давления:
$p = \rho \cdot g \cdot h$
где:
- $p$ — давление в паскалях (Па),
- $\rho$ — плотность жидкости (в данном случае ртути),
- $g$ — ускорение свободного падения,
- $h$ — высота столба жидкости в метрах.
Подставим данные значения в формулу:
$p_{атм} = 13600 \frac{кг}{м^3} \cdot 9,8 \frac{Н}{кг} \cdot 0,75 м = 99960 \text{ Па}$
Полученное значение можно округлить и выразить в килопаскалях (кПа), разделив на 1000:
$p_{атм} \approx 100000 \text{ Па} = 100 \text{ кПа}$
Ответ: Атмосферное давление, равное 750 мм рт. ст., составляет 99960 Па (или приблизительно 100 кПа).
№3 (с. 142)
Условие. №3 (с. 142)

3. Атмосферное давление равно 770 мм рт. ст. Что это означает?
Решение. №3 (с. 142)

Решение 2. №3 (с. 142)
Атмосферное давление равно 770 мм рт. ст. Что это означает?
Выражение "атмосферное давление равно 770 мм рт. ст." означает, что давление, создаваемое атмосферой Земли в данной точке, способно уравновесить столб ртути высотой 770 миллиметров в ртутном барометре.
Исторически давление начали измерять с помощью опыта Торричелли. В этом опыте запаянную с одного конца стеклянную трубку, заполненную ртутью, переворачивают и опускают открытым концом в чашу с ртутью. Под действием силы тяжести часть ртути выливается, а вверху трубки образуется безвоздушное пространство (торричеллиева пустота). Высота оставшегося столба ртути уравновешивается давлением атмосферы на поверхность ртути в чаше.
Таким образом, 770 мм рт. ст. — это гидростатическое давление, которое оказывает столб ртути высотой 770 мм. Чтобы выразить это давление в системных единицах (Паскалях), нужно использовать формулу гидростатического давления: $p = \rho \cdot g \cdot h$.
Дано:
$h = 770 \text{ мм рт. ст.}$
$\rho_{рт} \approx 13600 \text{ кг/м}^3$ (плотность ртути)
$g \approx 9,8 \text{ Н/кг}$ (ускорение свободного падения)
Перевод в СИ:
$h = 770 \text{ мм} = 0,77 \text{ м}$
Найти:
$p$ — ?
Решение:
Для расчета давления воспользуемся формулой гидростатического давления: $p = \rho_{рт} \cdot g \cdot h$
Подставим числовые значения в формулу: $p = 13600 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 9,8 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} \cdot 0,77 \text{ м}$
$p = 102625,6 \text{ Па}$
Полученное значение можно округлить и выразить в килопаскалях (кПа): $p \approx 102626 \text{ Па} \approx 102,6 \text{ кПа}$
Для сравнения, нормальное атмосферное давление составляет 760 мм рт. ст., что равно 101325 Па. Следовательно, давление 770 мм рт. ст. является повышенным.
Ответ: Атмосферное давление 770 мм рт. ст. означает, что воздушная оболочка Земли оказывает такое же давление, как и столб ртути высотой 770 мм. В единицах СИ это давление составляет приблизительно 102626 Па или 102,6 кПа.
4. Какие единицы атмосферного давления
Существует несколько единиц для измерения атмосферного давления. Основной единицей в Международной системе единиц (СИ) является Паскаль, но используются и другие, как системные, так и внесистемные единицы.
- Паскаль (Па, Pa): Это основная единица давления в системе СИ. Один Паскаль равен давлению, создаваемому силой в один ньютон, равномерно распределенной по поверхности площадью один квадратный метр ($1 \text{ Па} = 1 \text{ Н/м}^2$). Из-за того, что Паскаль — очень маленькая величина, на практике часто используют кратные единицы.
- Гектопаскаль (гПа, hPa): Кратная единица, широко используемая в метеорологии. $1 \text{ гПа} = 100 \text{ Па}$. Гектопаскаль удобен тем, что он численно равен миллибару.
- Килопаскаль (кПа, kPa): Кратная единица, часто используемая в технике и науке. $1 \text{ кПа} = 1000 \text{ Па}$.
- Миллиметр ртутного столба (мм рт. ст., mm Hg): Внесистемная единица, исторически одна из первых. Она определяет давление, уравновешиваемое столбом ртути высотой 1 мм. Нормальное атмосферное давление составляет 760 мм рт. ст. $1 \text{ мм рт. ст.} \approx 133,322 \text{ Па}$.
- Бар (bar) и Миллибар (мбар, mbar): Внесистемные единицы. 1 бар приблизительно равен одной атмосфере. $1 \text{ бар} = 10^5 \text{ Па} = 100 \text{ кПа}$. $1 \text{ мбар} = 0,001 \text{ бар} = 100 \text{ Па} = 1 \text{ гПа}$.
- Стандартная атмосфера (атм, atm): Внесистемная единица, определяемая как давление на уровне моря при стандартных условиях. $1 \text{ атм} = 760 \text{ мм рт. ст.} = 101325 \text{ Па}$.
Ответ: Основные единицы измерения атмосферного давления: Паскаль (Па) и его производные (гПа, кПа), миллиметр ртутного столба (мм рт. ст.), бар (мбар) и стандартная атмосфера (атм).
№4 (с. 142)
Условие. №4 (с. 142)

4. Какие единицы атмосферного давления вам известны?
Решение. №4 (с. 142)

Решение 2. №4 (с. 142)
Что это означает?
Выражение "770 мм рт. ст." (миллиметров ртутного столба) обозначает уровень атмосферного давления. Физический смысл этого значения заключается в том, что давление земной атмосферы в данном месте таково, что оно способно уравновесить столб жидкой ртути высотой 770 миллиметров в ртутном барометре.
Это внесистемная единица измерения. Чтобы выразить это давление в Международной системе единиц (СИ), то есть в паскалях (Па), необходимо выполнить расчет.
Дано:
$h = 770 \text{ мм рт. ст.}$
$\rho_{рт} \approx 13600 \text{ кг/м}^3$ (стандартная плотность ртути)
$g \approx 9,8 \text{ Н/кг}$ (ускорение свободного падения)
Найти:
$p$ - ?
Решение:
Давление столба жидкости вычисляется по формуле гидростатического давления:
$p = \rho \cdot g \cdot h$
Вначале переведем высоту столба ртути $h$ из миллиметров в метры, основную единицу длины в СИ: $h = 770 \text{ мм} = 0,77 \text{ м}$
Теперь подставим числовые значения в формулу: $p = 13600 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 9,8 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} \cdot 0,77 \text{ м} = 102645,6 \text{ Па}$
Для удобства значение можно округлить и выразить в килопаскалях (кПа): $p \approx 102646 \text{ Па} \approx 102,6 \text{ кПа}$
Для справки: нормальное атмосферное давление составляет 760 мм рт. ст., что равно $101325$ Па. Таким образом, давление 770 мм рт. ст. является повышенным.
Ответ: Выражение "770 мм рт. ст." означает, что атмосферное давление эквивалентно давлению, создаваемому столбом ртути высотой 770 мм. В единицах СИ это давление составляет приблизительно $102646$ Па, или $102,6$ кПа.
4. Какие единицы атмосферного давления нам известны?
Существует несколько единиц для измерения атмосферного давления, используемых в разных областях науки и техники:
- Паскаль (Па, Pa) — основная единица давления в системе СИ. Часто используются её производные: гектопаскаль (гПа), равный 100 Па, и килопаскаль (кПа), равный 1000 Па. В метеорологии гектопаскаль является стандартной единицей.
- Миллиметр ртутного столба (мм рт. ст., mm Hg) — внесистемная единица, равная давлению столба ртути высотой 1 мм. Широко применяется в медицине и метеорологии.
- Стандартная атмосфера (атм, atm) — внесистемная единица, определяемая как среднее давление на уровне моря. $1 \text{ атм} = 760 \text{ мм рт. ст.} = 101325 \text{ Па}$.
- Бар (бар, bar) — внесистемная единица, очень близкая к атмосфере. $1 \text{ бар} = 100000 \text{ Па}$. В метеорологии широко используется миллибар (мбар), который точно равен гектопаскалю ($1 \text{ мбар} = 1 \text{ гПа}$).
- Торр (Торр, Torr) — единица, названная в честь Э. Торричелли. По определению, $760 \text{ Торр} = 1 \text{ атм}$, поэтому торр практически равен миллиметру ртутного столба.
- Техническая атмосфера (ат, at) — определяется как давление, производимое силой в 1 килограмм-силу на площадь в 1 квадратный сантиметр ($1 \text{ кгс/см}^2$).
Ответ: Известны следующие единицы атмосферного давления: паскаль (и его производные), миллиметр ртутного столба, стандартная атмосфера, техническая атмосфера, бар, торр.
Обсуди с товарищами (с. 142)
Условие. Обсуди с товарищами (с. 142)

Используя знания из географии и материал параграфа, объясните, что представляет собой ветер. От чего зависит сила и направление ветра?
Решение. Обсуди с товарищами (с. 142)

Решение 2. Обсуди с товарищами (с. 142)
Что представляет собой ветер
Ветер — это направленное движение воздушных масс, преимущественно в горизонтальном направлении, относительно земной поверхности. Возникновение ветра является прямым следствием неравномерного нагрева Земли Солнцем.
Этот процесс можно объяснить на основе физического явления конвекции. Когда какой-либо участок земной поверхности (например, суша днём) нагревается сильнее, воздух над ним также нагревается, расширяется, его плотность уменьшается, и он поднимается вверх. В результате в этой области образуется зона пониженного атмосферного давления. В то же время над более холодными участками (например, над морем) воздух охлаждается, становится плотнее и опускается, создавая область повышенного атмосферного давления.
Природа стремится к равновесию, поэтому из-за возникшей разницы давлений воздух начинает перемещаться из области высокого давления в область низкого давления. Это горизонтальное движение воздуха и есть ветер. Таким образом, ветер — это масштабное проявление естественной конвекции в атмосфере Земли.
Ответ: Ветер — это движение воздуха в атмосфере, вызванное неравномерным нагревом земной поверхности и, как следствие, разницей в атмосферном давлении.
От чего зависит сила и направление ветра
Сила и направление ветра определяются несколькими ключевыми факторами.
Сила ветра (его скорость) зависит в первую очередь от перепада (градиента) давления. Чем больше разница в атмосферном давлении между двумя точками и чем меньше расстояние между ними, тем ветер сильнее. Также на силу ветра влияет трение о земную поверхность (рельеф, растительность, здания), которое замедляет его у поверхности, и особенности рельефа, которые могут как ослаблять, так и усиливать или направлять воздушные потоки.
Направление ветра определяется базовым правилом: ветер всегда дует из области высокого давления в область низкого. Однако на его путь влияют два важных фактора. Во-первых, это сила Кориолиса — отклоняющая сила, возникающая из-за вращения Земли. Она заставляет ветры в Северном полушарии отклоняться вправо от своего первоначального направления, а в Южном — влево. Во-вторых, на направление существенно влияет местный рельеф: горы и долины заставляют воздушные потоки огибать их или двигаться вдоль них.
Ответ: Сила ветра зависит главным образом от разницы атмосферного давления (чем она больше, тем ветер сильнее), а также от силы трения о поверхность и рельефа. Направление ветра определяется направлением от высокого давления к низкому, но изменяется под действием вращения Земли (сила Кориолиса) и особенностей рельефа.
№1 (с. 142)
Условие. №1 (с. 142)

1. Столб воды какой высоты создаёт давление, равное 760 мм рт. ст.?
Решение. №1 (с. 142)

Решение 2. №1 (с. 142)
1. Дано:
Давление, $p = 760$ мм рт. ст.
Плотность ртути, $ \rho_{рт} = 13600 $ кг/м³.
Плотность пресной воды, $ \rho_{в} = 1000 $ кг/м³.
Ускорение свободного падения, $ g \approx 9.8 $ Н/кг.
Высота столба ртути, $ h_{рт} = 760 \text{ мм} = 0.76 \text{ м} $.
Найти:
Высоту столба воды, $h_{в}$ — ?
Решение:
Давление столба жидкости на дно сосуда рассчитывается по формуле гидростатического давления: $ p = \rho \cdot g \cdot h $, где $ \rho $ — плотность жидкости, $ g $ — ускорение свободного падения, $ h $ — высота столба жидкости.
Давление столба ртути высотой 760 мм ($h_{рт} = 0.76$ м) равно: $ p_{рт} = \rho_{рт} \cdot g \cdot h_{рт} $.
Давление столба воды высотой $h_{в}$ равно: $ p_{в} = \rho_{в} \cdot g \cdot h_{в} $.
По условию задачи, эти давления должны быть равны: $ p_{в} = p_{рт} $.
Следовательно, мы можем приравнять выражения для давлений: $ \rho_{в} \cdot g \cdot h_{в} = \rho_{рт} \cdot g \cdot h_{рт} $.
В обеих частях уравнения присутствует множитель $g$ (ускорение свободного падения), на который можно сократить: $ \rho_{в} \cdot h_{в} = \rho_{рт} \cdot h_{рт} $.
Теперь выразим искомую высоту столба воды $h_{в}$: $ h_{в} = \frac{\rho_{рт} \cdot h_{рт}}{\rho_{в}} $.
Подставим известные числовые значения в формулу: $ h_{в} = \frac{13600 \text{ кг/м³} \cdot 0.76 \text{ м}}{1000 \text{ кг/м³}} = 13.6 \cdot 0.76 \text{ м} = 10.336 \text{ м} $.
Округлим результат до сотых: $h_{в} \approx 10.34$ м.
Ответ: столб воды высотой 10.34 м создаёт давление, равное 760 мм рт. ст.
№2 (с. 142)
Условие. №2 (с. 142)

2. Вычислите силу атмосферного давления на поршень шприца площадью 3 см². Атмосферное давление равно 100 кПа.
Решение. №2 (с. 142)

Решение 2. №2 (с. 142)
Дано:
S = 3 см²
p = 100 кПа
Перевод в СИ:
S = 3 см² = $3 \cdot 10^{-4}$ м²
p = 100 кПа = $100 \cdot 1000$ Па = 100000 Па
Найти:
F - ?
Решение:
Давление (p) — это физическая величина, равная отношению силы (F), действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности (S). Формула давления:
$p = \frac{F}{S}$
Чтобы вычислить силу атмосферного давления, действующую на поршень, необходимо выразить силу F из данной формулы:
$F = p \cdot S$
Теперь подставим числовые значения в систему СИ и произведем вычисления:
$F = 100000 \text{ Па} \cdot 3 \cdot 10^{-4} \text{ м}^2 = 10^5 \cdot 3 \cdot 10^{-4} \text{ Н} = 3 \cdot 10^{1} \text{ Н} = 30 \text{ Н}$
Ответ: сила атмосферного давления на поршень шприца равна 30 Н.
№3 (с. 142)
Условие. №3 (с. 142)

3. Выразите в гектопаскалях давление: 1 мм рт. ст.; 730 мм рт. ст.; 770 мм рт. ст.
Решение. №3 (с. 142)

Решение 2. №3 (с. 142)
Дано:
$p_1 = 1 \text{ мм рт. ст.}$
$p_2 = 730 \text{ мм рт. ст.}$
$p_3 = 770 \text{ мм рт. ст.}$
Найти:
Выразить давления $p_1, p_2, p_3$ в гектопаскалях (гПа).
Решение:
Для перевода давления из внесистемной единицы "миллиметр ртутного столба" (мм рт. ст.) в гектопаскали (гПа) используется стандартное соотношение для нормального атмосферного давления. Единицей давления в Международной системе единиц (СИ) является паскаль (Па).
Нормальное атмосферное давление равно: $p_{\text{норм}} = 760 \text{ мм рт. ст.} = 101325 \text{ Па}$.
Приставка "гекто-" (г) означает умножение на 100, следовательно: $1 \text{ гПа} = 100 \text{ Па}$.
Сначала найдем переводной коэффициент из мм рт. ст. в гПа. Для этого выразим, скольким гектопаскалям равен 1 мм рт. ст.:
$1 \text{ мм рт. ст.} = \frac{101325 \text{ Па}}{760} = \frac{1013.25 \text{ гПа}}{760} \approx 1.3332 \text{ гПа}$.
Теперь, используя этот коэффициент, выполним перевод для каждого заданного значения давления.
1 мм рт. ст.
Давление в 1 мм рт. ст. равно вычисленному значению. Для практического применения часто используют округленное значение.
$p_1 = 1 \text{ мм рт. ст.} \approx 1.33 \text{ гПа}$.
Ответ: $1 \text{ мм рт. ст.} \approx 1.33 \text{ гПа}$.
730 мм рт. ст.
Умножим данное значение на точный переводной коэффициент:
$p_2 = 730 \text{ мм рт. ст.} = 730 \cdot \frac{1013.25}{760} \text{ гПа} \approx 973.25 \text{ гПа}$.
Округляя результат до десятых, получаем:
$p_2 \approx 973.3 \text{ гПа}$.
Ответ: $730 \text{ мм рт. ст.} \approx 973.3 \text{ гПа}$.
770 мм рт. ст.
Аналогично предыдущему пункту:
$p_3 = 770 \text{ мм рт. ст.} = 770 \cdot \frac{1013.25}{760} \text{ гПа} \approx 1026.58 \text{ гПа}$.
Округляя результат до десятых, получаем:
$p_3 \approx 1026.6 \text{ гПа}$.
Ответ: $770 \text{ мм рт. ст.} \approx 1026.6 \text{ гПа}$.
№4 (с. 142)
Условие. №4 (с. 142)

4*. Площадь дна кастрюли 1000 см². Какое давление будет испытывать дно открытой кастрюли, если в неё налить 3 кг воды?
Решение. №4 (с. 142)

Решение 2. №4 (с. 142)
Дано:
$S = 1000 \text{ см}^2$
$m = 3 \text{ кг}$
$g \approx 9.8 \text{ Н/кг}$ (ускорение свободного падения)
Перевод в систему СИ:
$S = 1000 \text{ см}^2 = 1000 \cdot (10^{-2} \text{ м})^2 = 1000 \cdot 10^{-4} \text{ м}^2 = 0.1 \text{ м}^2$
Найти:
$P$ - ?
Решение:
Давление $P$, которое оказывает жидкость на дно сосуда, определяется как отношение силы $F$, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности $S$.
$P = \frac{F}{S}$
В данном случае сила $F$, с которой вода давит на дно кастрюли, равна её весу. Вес воды можно вычислить по формуле:
$F = m \cdot g$
где $m$ – масса воды, а $g$ – ускорение свободного падения. Примем значение $g$ равным приблизительно $9.8 \text{ Н/кг}$.
Рассчитаем силу давления (вес воды):
$F = 3 \text{ кг} \cdot 9.8 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} = 29.4 \text{ Н}$
Теперь, зная силу и площадь дна в системе СИ ($S = 0.1 \text{ м}^2$), мы можем рассчитать давление, оказываемое водой на дно кастрюли:
$P = \frac{29.4 \text{ Н}}{0.1 \text{ м}^2} = 294 \text{ Па}$
Поскольку кастрюля открыта, на поверхность воды также действует атмосферное давление. Однако в контексте задачи обычно требуется найти давление, создаваемое только столбом жидкости.
Ответ: давление, которое будет испытывать дно кастрюли от налитой в неё воды, равно 294 Па.
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.