Цилиндр радиусом 5 см и высотой 15 см стоит на горизонтальном дне сосуда, заполненного водой до высоты 10 см. Вода под основание цилиндра не подтекает. Определите силу, с которой вода действует на цилиндр. Ответ дайте в Н, округлив до десятых. Плотность воды 1 г/см3. Ускорение свободного падения 10 м/с2. Атмосферное давление p0=10^5 Па.
Цилиндр не полностью покрыт водой и под него вода не подтекает, поэтому воздействие воды идет только на боковые стенки, где все силы направленные влево компенсируются силами, направленными вправо
Ответ 0
Сплошная конструкция, состоящая из четырех одинаковых кубов с длиной ребра a=1 м, стоит на глинистом дне водоема глубиной h=1,5 м. Вода под конструкцию не подтекает.
С какой силой вода действует на конструкцию? Ответ дайте в кН, округлив до целого числа. Плотность воды ρ=1 г/см3. Ускорение свободного падения g=10 м/с2. Атмосферное давление p0=105 Па.
Вода не подтекает, верх не под водой. История та же - зеленые силы компенсируют красные. Остаются только черные силы )
Сила давления это само давление умноженное на площадь поверхности. Площадь 1м2.
p=p0+ρg(h-a)=105Па
Но таких площадок 2.
Ответ 210
Куда направлена искомая сила?
Ответ вверх
Подводная опора, забитая в грунт водоема глубиной h=10 м, представляет собой два соосных цилиндра различного диаметра. Найдите силу, действующую на опору со стороны воды в водоеме. Площадь сечения цилиндра меньшего диаметра, забитого в грунт, S=1 м2, а объем части опоры, находящейся между верхним уровнем грунта и уровнем воды, V=6 м3. Ответ дайте в кН, округлив до целого числа. Вода под опору не подтекает. Плотность воды ρ=1 г/см3. Ускорение свободного падения g=10 м/с2. Атмосферное давление p0=105 Па.
Тут чуточку позаковыристее, потому что можно растеряться в первый момент, ибо кажется, что почти ничего не известно. Но мы не растеряемся и сами введем все понятия, которые нам нужны.
Пусть площадь сечения верхнего цилиндра S1, высота верхнего цилиндра h1, высота нижнего цилиндра h2. А площадь сечения нижнего цилиндра у нас известна и равна S, но мы назовем её для удобства S2.
Что с силами? Ну опять же, все что давит в бок компенсируется. Остается только то, что давит на верхний цилиндр сверху и снизу.
Давление в точке А: p1=p0+ρg(h-h1-h2)
Давление в точке B: p2=p0+ρg(h-h2)
Площадь поверхности на которую давит р1 = S1.
Площадь поверхности на которую давит р2 = S1-S2.
F=p1*S1-р2*(S1-S2)
(p0+ρgh-ρgh1-ρgh2)*S1-(S1-S2)*(p0+ρgh-ρgh2)= p0S1+ρghS1-ρgh1S1-ρgh2S1- (p0S1+ρghS1-ρgh2S1-p0S2-ρghS2+ρgh2S2)= p0S1+ρghS1-ρgh1S1-ρgh2S1- p0S1-ρghS1+ρgh2S1+p0S2+ρghS2-ρgh2S2
Если вы не запутались со знаками, то вышло
p0S2+ρghS2-ρgh2S2-ρgh1S1
На первый взгляд - уж0с, потому что мы же по-прежнему не знаем S1, h1 и h2. Но давайте посмотрим внимательнее
p0S2+ρghS2-ρg(h2S2+h1S1)
Площадь сечения верхнего цилиндра на его высоту, плюс площадь сечения нижнего на его высоту - это же объем опоры. А он уже известен.
p0S+ρg(hS-V)= 10^5*1+1000*10*(10*1-6)=140 кН
Ответ 140