Полый стальной куб со стороной а=1м плавает в воде так, что его нижняя грань расположена горизонтально. толщина стенок куба l=4 мм. вычислить давление воды на нижнюю грань куба. атмосферное давление po =10^5 па
Куб имеет 6 граней. Объем одной грани V₁ = 1 м * 1 м * 4*10⁻³ м = 4*10⁻³ м³ V = V₁ * 6 = 24*10⁻³ м³ Масса куба m = ρст * V = 7800 кг/м³ = 24*10⁻³ м³ = 187,2 кг ρв * g * Vпчт = m * g, Vпчт - объем погруженной части куба Vпчт = m / ρв = 187,2 кг / 1000 кг/м³ = 0,1872 м³ ≈ 0,20 м³ Найдем глубину погружения куба h = Vпчт / S = 0,20 м³ / 1,0 м² = 0,20 м Вычислим давление на нижнюю грань P = P₀ + Pг, Рг - гидростатическое давление P = P₀ + ρв*g*h = 10⁵ Па + 1000 кг/м³ *10 м/с² * 0,20 м = 100 кПа + 2,0 к Па = 102 кПа
Физика и астрономия тесно связаны между собой. В течение многих веков астрономия была привязана к Земле. Так, движение Луны вокруг Земли и падение тел на Землю происходят по одной и той же причине – силе тяготения. Одинаковы процессы, происходящие, например, в недрах Солнца и в ускорителях частиц, установленных на Земле. Развитие физики приводит к новым открытиям и в астрономии. В частности, изучить строение и состав звезд стало возможным благодаря использованию специальных физических методов исследования. Космические полеты стали реальными, когда научились рассчитывать траектории космических кораблей и создавать специальные материалы, обладающие необходимыми свойствами: прочностью, легкостью, жаростойкостью и т.п.
Пусть в результате в калориметре установилась температура T0. Очевидно, что вода и калориметр будут нагреваться до T0, а гиря остывать до этой температуры.
Составим уравнение теплового баланса для системы "калориметр-вода-гиря", считая, что обмен энергией с окружающей средой отсутствует (сколько тепла отдала гиря - столько и забрали калориметр с водой) :
mВ*cВ*(T0-TВ) +mК*cК*(T0-TК) =mГ*cГ*(TГ-T0),
где mВ - масса воды, cВ - удельная теплоемкость воды, TВ -начальная температура воды в градусах Кельвина.
mК - масса калориметра, cК - удельная теплоемкость латуни, TК - начальная температура калориметра в градусах Кельвина.
mГ - масса гири, cГ - удельная теплоемкость железа, TГ - начальная температура гири в градусах Кельвина.
Подставив в это уравнение cВ=4200 Дж/кг0С, cК=380 Дж/кг0С, cГ=460 Дж/кг0С, и учитывая, что температура в градусах Кельвина = температуре в градусах Цельсия+273, найдём искомую температуру T0:
V = V₁ * 6 = 24*10⁻³ м³
Масса куба m = ρст * V = 7800 кг/м³ = 24*10⁻³ м³ = 187,2 кг
ρв * g * Vпчт = m * g, Vпчт - объем погруженной части куба
Vпчт = m / ρв = 187,2 кг / 1000 кг/м³ = 0,1872 м³ ≈ 0,20 м³
Найдем глубину погружения куба
h = Vпчт / S = 0,20 м³ / 1,0 м² = 0,20 м
Вычислим давление на нижнюю грань
P = P₀ + Pг, Рг - гидростатическое давление
P = P₀ + ρв*g*h = 10⁵ Па + 1000 кг/м³ *10 м/с² * 0,20 м = 100 кПа + 2,0 к Па = 102 кПа