Номер 54, страница 67, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Материалы для повторения при подготовке к экзамену. 3. Давление. Закон Архимеда и плавание тел - номер 54, страница 67.

Условие.

54. Чему равно давление в озере на глубине 20 м?

Решение.

Дано:

h = 20 м

ρ ≈ 1000 кг/м³ (плотность пресной воды)

g ≈ 10 Н/кг (ускорение свободного падения)

$p_{атм}$ ≈ $10^5$ Па (нормальное атмосферное давление)

Найти:

p - ?

Решение:

Давление на некоторой глубине в жидкости складывается из двух величин: атмосферного давления, которое действует на поверхность жидкости, и гидростатического давления столба самой жидкости.

Общее (абсолютное) давление $\text{p}$ на глубине $\text{h}$ можно найти по формуле:

$p = p_{атм} + p_{гидрост}$

где $p_{атм}$ — атмосферное давление, а $p_{гидрост}$ — гидростатическое давление.

Гидростатическое давление, создаваемое столбом воды, рассчитывается по формуле:

$p_{гидрост} = \rho \cdot g \cdot h$

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

Сначала рассчитаем гидростатическое давление, которое создает столб воды высотой 20 м:

$p_{гидрост} = 1000 \text{ кг/м³} \cdot 10 \text{ Н/кг} \cdot 20 \text{ м} = 200000 \text{ Па}$

Чтобы найти полное давление на глубине 20 м, необходимо к полученному гидростатическому давлению прибавить нормальное атмосферное давление, которое мы принимаем равным $10^5$ Па или 100000 Па.

$p = 100000 \text{ Па} + 200000 \text{ Па} = 300000 \text{ Па}$

Полученный результат можно выразить в килопаскалях (кПа), зная, что 1 кПа = 1000 Па:

$300000 \text{ Па} = 300 \text{ кПа}$

Ответ: давление в озере на глубине 20 м равно 300000 Па или 300 кПа.