Дополнительные главы физики: гидростатика. 7 класс. Сила давления жидкости на произвольную поверхность

Аквариум, имеющий форму куба с длиной ребра a=40 см, полностью заполнен водой. На сколько ньютонов сила давления воды на дно аквариума больше, чем на одну его стенку? Ответ округлите до целого числа. Плотность воды ρ=1000 кг/м3. Ускорение свободного падения g=10 м/с2.

Сила давление на дно = (p0+ρga)*a2

Сила давление на стенку =a2*(p0+p0+ρga)/2

Разница p0*a2+ρga*a2 - 2*p0*a2/2 - ρg*a3/2 = ρg*a3 - ρg*a3/2 = ρg*a3/2

1000*10*64*10-3/2=320 H

Ответ 320

Вблизи горизонтального дна сосуда с водой, налитой до высоты h=30 см, в вертикальной стенке сосуда находится квадратное отверстие с длиной стороны a=10 см, закрытое листом жести примерно таких же размеров. Нижняя сторона отверстия находится на уровне дна сосуда. Определите равнодействующую сил давления воды и воздуха на лист жести. Ответ дайте в ньютонах, округлив до целого числа. Плотность воды ρ=1000 кг/м3. Ускорение свободного падения g=10 м/с2.

Воздух давит с силой р0*а2

Вода давит с силой a2*(p0+ρg(h-a)+p0+ρgh)/2=a2*(2*p0+2*ρgh-ρga)/2

Равнодействующая a2*p0+a2*ρgh-a2*ρga/2 -р0*а2= a2*ρg(h-a/2)

100*10-4*1000*10*(30-5)*10-2= 25 Н

Ответ 25

На горизонтальном дне сосуда с водой лежит кубик, имеющий длину ребра a=10 см. Вода налита до высоты h=30 см. Определите, на сколько ньютонов сила давления воды на одну боковую грань кубика больше, чем сила давления воды на его верхнюю грань. Ответ округлите до десятых. Плотность воды ρ=1000 кг/м3. Ускорение свободного падения g=10 м/с2.

Сила давления на верхнюю грань (р0+ρg(h-a))*а2

Сила давление на боковую грань a2*(p0+ρg(h-a)+p0+ρgh)/2= a2*(2*p0+2*ρgh-ρga)/2

Равнодействующая a2*p0+a2*ρgh-a2*ρga/2 - р0*а2 - ρgh*а2 +ρgh*а3= a3*ρg/2

1000*10-6*1000*10/2= 5 Н

Ответ 5

Аквариум, имеющий форму куба с длиной ребра a=40 см, на четверть объёма заполнен керосином, а на три четверти — водой. Определите равнодействующую сил давления жидкостей изнутри и воздуха снаружи на одну боковую стенку аквариума. Ответ дайте в ньютонах, округлив до целого числа. Плотность керосина ρ1=800 кг/м3. Плотность воды ρ2=1000 кг/м3. Ускорение свободного падения g=10 м/с2.

Воздух давит с силой р0*а2

Керосин давит с силой a2*(p0+p0+ρ1ga/4)/2=a2*p0+a2*ρ1ga/8

Вода давит с силой a2*((p0+ρ1ga*1/4)/2+(ρ1ga*1/4+ρ2ga*3/4)/2) =a2*(p0+ρ1ga*1/2+ρ2ga*3/4)/2 = a2*p0/2+a2*ρ1ga*1/4+a2*ρ2ga*3/8

Равнодействующая a2*p0+a2*ρ1ga/8+a2*p0/2+ρ1ga*1/4+ρ2ga*3/8-р0*а2 = a2*p0/2+a3*ρ1g*3/8 +a3*ρ2g*3/8 = a2*(p0/2+a*ρ1g*3/8 +a*ρ2g*3/8) = a2*(p0/2+a*g*3/8(ρ1 + ρ2)

Ответ

Остальные задачи раздела