Номер 2, страница 138 - гдз по физике 7 класс учебник Закирова, Аширов

2. Вычислите давление нефти на дно бака, если верхний уровень ее находится в 9,5 м от дна. Определите силу давления на дно бака, площадь которого равна 290 м².

Дано:

Высота столба нефти, $h = 9,5 \text{ м}$

Площадь дна бака, $S = 290 \text{ м}^2$

Плотность нефти, $\rho \approx 800 \text{ кг/м}^3$ (справочное значение)

Ускорение свободного падения, $g \approx 9,8 \text{ Н/кг}$

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

Давление на дно бака, $p - ?$

Силу давления на дно бака, $F - ?$

Вычислите давление нефти на дно бака, если верхний уровень ее находится в 9,5 м от дна.

Решение:

Давление, создаваемое столбом жидкости (гидростатическое давление), рассчитывается по формуле:

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

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

Подставим в формулу известные значения:

$p = 800 \text{ кг/м}^3 \cdot 9,8 \text{ Н/кг} \cdot 9,5 \text{ м} = 74480 \text{ Па}$

Полученное значение давления можно для удобства перевести в килопаскали (кПа):

$74480 \text{ Па} = 74,48 \text{ кПа}$

Ответ: давление нефти на дно бака составляет $74480 \text{ Па}$.

Определите силу давления на дно бака, площадь которого равна 290 м².

Решение:

Сила давления $\text{F}$ определяется как произведение давления $\text{p}$ на площадь поверхности $\text{S}$, на которую это давление действует:

$F = p \cdot S$

Используем значение давления, вычисленное в предыдущем пункте ($p = 74480 \text{ Па}$), и заданную площадь дна бака ($S = 290 \text{ м}^2$):

$F = 74480 \text{ Па} \cdot 290 \text{ м}^2 = 21599200 \text{ Н}$

Так как полученная сила достаточно велика, ее можно выразить в более крупных единицах — меганьютонах (МН):

$21599200 \text{ Н} = 21,5992 \text{ МН} \approx 21,6 \text{ МН}$

Ответ: сила давления на дно бака равна $21599200 \text{ Н}$ (приблизительно $21,6 \text{ МН}$).