Упр.24.19 ГДЗ Лукашик 7-9 класс по физике (Физика)

В аквариум высотой $$32\ \text{см}$$, длиной $$50\ \text{см}$$ и шириной $$20\ \text{см}$$ налита вода, уровень которой ниже края на $$2\ \text{см}$$. Рассчитайте: а) давление воды на дно; б) вес воды; в) силу, с которой вода действует на стенку шириной $$20\ \text{см}$$.

Высота столба воды:

$$h=32-2=30\ \text{см}=0{,}30\ \text{м}$$

Дано

$$l=50\ \text{см}=0{,}50\ \text{м}$$

$$b=20\ \text{см}=0{,}20\ \text{м}$$

$$h=0{,}30\ \text{м}$$

$$\rho=1000\ \text{кг/м}^3$$

$$g=10\ \text{Н/кг}$$

Ход решения

а) Давление воды на дно:

$$p=\rho gh$$

$$p=1000\cdot 10\cdot 0{,}30=3000\ \text{Па}=3\ \text{кПа}$$

б) Вес воды:

Объём воды в аквариуме:

$$V=lbh=0{,}50\cdot 0{,}20\cdot 0{,}30=0{,}03\ \text{м}^3$$

Масса воды:

$$m=\rho V=1000\cdot 0{,}03=30\ \text{кг}$$

Вес воды:

$$P=mg=30\cdot 10=300\ \text{Н}$$

в) Сила, с которой вода действует на стенку шириной 20 см:

Давление на стенку меняется с глубиной, поэтому берём среднее давление:

$$p_{\text{ср}}=\frac{\rho gh}{2}$$

$$p_{\text{ср}}=\frac{1000\cdot 10\cdot 0{,}30}{2}=1500\ \text{Па}$$

Площадь стенки:

$$S=lh=0{,}50\cdot 0{,}30=0{,}15\ \text{м}^2$$

Тогда сила давления:

$$F=p_{\text{ср}}S=1500\cdot 0{,}15=225\ \text{Н}$$

Ответ

а) $$3\ \text{кПа}$$; б) $$300\ \text{Н}$$; в) $$225\ \text{Н}$$.