Упр.24.22 ГДЗ Лукашик 7-9 класс по физике (Физика)

Задача

Прямоугольный сосуд вместимостью $$2\ \text{л}$$ наполовину наполнен водой, а наполовину керосином. Дно сосуда имеет форму квадрата со стороной $$10\ \text{см}$$. а) Каково давление жидкостей на дно сосуда? б) Чему равен вес жидкостей в сосуде?

Подробный ответ

Объём сосуда $$V=2\ \text{л}=2\cdot 10^{-3}\ \text{м}^3.$$

Так как сосуд наполовину заполнен водой и наполовину керосином, то

$$V_{\text{в}}=V_{\text{к}}=1\ \text{л}=10^{-3}\ \text{м}^3.$$

Площадь дна:

$$S=10\ \text{см}\cdot 10\ \text{см}=100\ \text{см}^2=10^{-2}\ \text{м}^2.$$

Ход решения

Высота каждого слоя жидкости:

$$h=\frac{V_{\text{в}}}{S}=\frac{10^{-3}}{10^{-2}}=0{,}1\ \text{м}.$$

Возьмём $$\rho_{\text{в}}=1000\ \text{кг/м}^3,$$ $$\rho_{\text{к}}=800\ \text{кг/м}^3,$$ $$g=10\ \text{Н/кг}.$$

Давление на дно создают оба слоя:

$$p=\rho_{\text{в}}gh+\rho_{\text{к}}gh=(\rho_{\text{в}}+\rho_{\text{к}})gh.$$

$$p=(1000+800)\cdot 10\cdot 0{,}1=1800\ \text{Па}.$$

Вес жидкостей равен силе тяжести:

$$m_{\text{в}}=\rho_{\text{в}}V_{\text{в}}=1000\cdot 10^{-3}=1\ \text{кг},$$
$$m_{\text{к}}=\rho_{\text{к}}V_{\text{к}}=800\cdot 10^{-3}=0{,}8\ \text{кг}.$$

$$P=(m_{\text{в}}+m_{\text{к}})g=(1+0{,}8)\cdot 10=18\ \text{Н}.$$