schoolФизика
verifiedРешено AI
Решение задач на давление жидкости: подробное объяснение
help_outlineУсловие задачи
Твоя задача написать пошаговое правильное решение задачи. Это очень важная задача, используй только проверенные научные знания. Каждый шаг должен быть описан правильно. Всё обязательно должно быть корректно посчитано. Если ты ошибся пересчитывай пока не получишь правильное решение. Все детали задачи должны быть соблюдены. Пиши понятно для школьников. Решение должно быть логичным и воспроизводимым. Перепроверь решение много раз, предоставляй только правильное решение: Реши задачу: Реши
lightbulbКраткий ответ
На странице представлены решения задач по физике, связанные с расчетом давления жидкости на глубине. Рассмотрены примеры с морской и пресной водой, с использованием формулы гидростатического давления.
Подробное решение
Ниже представлено подробное решение задач с экрана, оформленное для записи в школьную тетрадь.
Задача №1
Дано:
\(h = 67\) м
\(\rho = 1030\) кг/м\(^3\) (плотность морской воды)
\(g \approx 9,8\) Н/кг
Найти: \(P - ?\)
Решение:
Давление жидкости на глубине определяется по формуле гидростатического давления:
\[P = \rho \cdot g \cdot h\]
Подставим значения:
\[P = 1030 \cdot 9,8 \cdot 67 = 675886 \text{ Па} \approx 676 \text{ кПа}\]
Ответ: \(676\) кПа.
Задача №2
Дано:
\(P = 350\) кПа \(= 350000\) Па
\(\rho = 1000\) кг/м\(^3\) (плотность воды)
\(g \approx 9,8\) Н/кг
Найти: \(h - ?\)
Решение:
Из формулы давления \(P = \rho \cdot g \cdot h\) выразим высоту столба воды (высоту дома):
\[h = \frac{P}{\rho \cdot g}\]
Подставим значения:
\[h = \frac{350000}{1000 \cdot 9,8} = \frac{350000}{9800} \approx 35,7 \text{ м}\]
Ответ: Высота дома примерно \(35,7\) м.
Задача №3
Дано:
\(h = 2\) м
\(S = 9\) см\(^2 = 0,0009\) м\(^2\)
\(\rho = 710\) кг/м\(^3\) (плотность бензина)
\(g \approx 9,8\) Н/кг
Найти: \(F - ?\)
Решение:
Сила давления равна произведению давления на площадь поверхности:
\[F = P \cdot S\]
Давление бензина на глубине:
\[P = \rho \cdot g \cdot h\]
Тогда общая формула:
\[F = \rho \cdot g \cdot h \cdot S\]
Подставим значения:
\[F = 710 \cdot 9,8 \cdot 2 \cdot 0,0009 = 12,5244 \text{ Н}\]
Ответ: \(12,5\) Н.
Задача №4
Ответ:
Размеры мыльного пузыря увеличиваются одинаково по всем направлениям благодаря закону Паскаля. Согласно этому закону, давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку без изменений во всех направлениях. Поскольку вдуваемый воздух создает избыточное давление внутри пузыря, оно одинаково давит на все участки его стенок, придавая пузырю форму шара.
Задача №5
Дано:
\(S = 0,75\) м\(^2\)
\(V_{общ} = 200\) л \(= 0,2\) м\(^3\)
\(h_{в} = 10\) см \(= 0,1\) м
\(\rho_{в} = 1000\) кг/м\(^3\)
\(\rho_{к} = 800\) кг/м\(^3\)
\(g \approx 9,8\) Н/кг
Найти: \(P_{на дно} - ?\)
Решение:
1. Найдем объем воды в бочке:
\[V_{в} = S \cdot h_{в} = 0,75 \cdot 0,1 = 0,075 \text{ м}^3\]
2. Найдем объем керосина (так как бочка заполнена полностью, а вода вытеснила часть керосина или была долита до верха):
\[V_{к} = V_{общ} - V_{в} = 0,2 - 0,075 = 0,125 \text{ м}^3\]
3. Найдем высоту слоя керосина:
\[h_{к} = \frac{V_{к}}{S} = \frac{0,125}{0,75} \approx 0,167 \text{ м}\]
4. Общее давление на дно складывается из давления слоев воды и керосина:
\[P = P_{в} + P_{к} = \rho_{в} \cdot g \cdot h_{в} + \rho_{к} \cdot g \cdot h_{к}\]
\[P = 1000 \cdot 9,8 \cdot 0,1 + 800 \cdot 9,8 \cdot 0,167\]
\[P = 980 + 1309,28 = 2289,28 \text{ Па}\]
Ответ: Давление на дно составляет примерно \(2289\) Па.