Номер 8, страница 153 - гдз по физике 9 класс учебник Шахмаев, Бунчук

Глава 9. Гидро- и аэростатика. Параграф 34. Давление внутри покоящейся жидкости - номер 8, страница 153.

Условие.

8. Водолаз работает под водой на глубине 50 м. Найдите давление воды на шлем водолаза и на его бахилы (подводные сапоги). Рост водолаза 180 см.

Решение.

Дано:

$h_б = 50$ м (глубина, на которой находятся бахилы водолаза)

$L = 180$ см (рост водолаза)

$\rh°\approx 1000$ кг/м³ (плотность пресной воды)

$g \approx 9.8$ м/с² (ускорение свободного падения)

$L = 180 \text{ см} = 1.8 \text{ м}$

Найти:

$P_ш$ — давление воды на шлем водолаза

$P_б$ — давление воды на бахилы водолаза

Решение:

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

$P = \rh°\cdot g \cdot h$

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

Для расчетов будем использовать плотность пресной воды $\rh°= 1000$ кг/м³, так как тип воды в задаче не уточнен.

Давление воды на шлем водолаза

В условии задачи указана глубина 50 м, на которой работает водолаз. Будем считать, что это глубина, на которой находятся его ноги (бахилы). Так как рост водолаза составляет 1.8 м, его шлем будет находиться на меньшей глубине. Найдем глубину расположения шлема $h_ш$:

$h_ш = h_б - L = 50 \text{ м} - 1.8 \text{ м} = 48.2 \text{ м}$

Теперь рассчитаем давление воды на шлем:

$P_ш = \rh°\cdot g \cdot h_ш = 1000 \frac{кг}{м^3} \cdot 9.8 \frac{м}{с^2} \cdot 48.2 \text{ м} = 472360 \text{ Па}$

Выразим полученное значение в килопаскалях (кПа):

$472360 \text{ Па} = 472.36 \text{ кПа}$

Ответ: давление воды на шлем водолаза составляет $472360 \text{ Па}$ ($472.36 \text{ кПа}$).

Давление воды на его бахилы

Бахилы водолаза находятся на глубине $h_б = 50$ м. Рассчитаем давление на этой глубине:

$P_б = \rh°\cdot g \cdot h_б = 1000 \frac{кг}{м^3} \cdot 9.8 \frac{м}{с^2} \cdot 50 \text{ м} = 490000 \text{ Па}$

Выразим полученное значение в килопаскалях (кПа):

$490000 \text{ Па} = 490 \text{ кПа}$

Ответ: давление воды на бахилы водолаза составляет $490000 \text{ Па}$ ($490 \text{ кПа}$).