Question

Пробирку высотой 50 см переворачивают вверх дном и погружают открытым концом в воду на половину высоты. при этом в пробирку затекает столбик воды высотой 5 см. атмосферное давление равно 100кПа, плотность воды 1000 кг/м3, ускорение свободного падения 10 Н/кг.
1) найдите давление воздуха внутри пробирки. ответ выразите в килопаскалях, округлите до целого числа.
2) найдите силу, с которой воздух давит изнутри на плоское дно пробирки, если ее можно считать цилиндром с внутренним радиусом 1 см. ответ выразите в ньютонах, округлите до целого числа.

Answer 1

ответ: 1. 103

2. Вообще не знаю

Объяснение:

Answer 2

Для решения данной задачи, нам будет полезно использовать законы давления в жидкостях. По формуле гидростатики давление внутри жидкости изменяется с уровнем высоты по формуле: P = р*g*h, где P - давление жидкости, p - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения, h - высота столбика жидкости.

1) Найдем давление воздуха внутри пробирки. Полная высота пробирки равна 50 см, а столбик воды занимает половину этой высоты, то есть 25 см (0,25 м). Давление воздуха внутри пробирки можно найти вычитанием давления столбика воды из атмосферного давления.

P_возд = P_атм - P_вода
где P_возд - давление воздуха внутри пробирки, P_атм - атмосферное давление, P_вода - давление столбика воды.

P_вода = p_вода * g * h
где p_вода - плотность воды, g - ускорение свободного падения, h - высота столбика воды.

Подставляем значения:
P_вода = 1000 кг/м^3 * 10 Н/кг * 0,25 м = 2500 Н/м^2 (Па)

P_возд = 100 кПа - 2500 Па = 97500 Па = 98 кПа (округляем до целого числа)

Ответ: Давление воздуха внутри пробирки равно 98 кПа.

2) Чтобы найти силу, с которой воздух давит изнутри на плоское дно пробирки, мы можем использовать формулу: F = P * S, где F - сила, P - давление, S - площадь.

P_возд - давление воздуха внутри пробирки, уже вычисленное нами, равно 98 кПа (округлено до целого числа).
S - площадь диска, который задает дно пробирки. Для нахождения площади этого диска будем использовать формулу площади окружности: S = π * r^2, где π - число Пи (примерно 3,14), r - радиус диска.

Подставляем значения:
S = 3,14 * (0,01 м)^2 = 3,14 * 0,0001 м^2 = 0,000314 м^2

F = P_возд * S = 98 кПа * 0,000314 м^2 = 30,572 Н (округляем до целого числа)

Ответ: Сила, с которой воздух давит изнутри на плоское дно пробирки, равна 31 Н.