Задача №533 Сборник задач по физике Лукашика и Ивановой
Дано:
\(a=0.5\,{м}\)
\(b=0.4\,{м}\)
\(c=0.1\,{м}\)
\(h=0.6\,{м}\)
\({\rho} = 1000\,{\text{кг/м}}^{3}\)
\(g=9.81\,{\text{м/с}}^{2}\)
\({F}_{в}=?\)
\({F}_{н}=?\)
\(P=?\)
Решение:
Плащадь верхней грани
$$S=a \cdot b$$
$$S=0.5\,м \cdot 0.4\,м=0.2\,{м}^{2}$$
Давление воды на верхнюю грань
$${p}_{в}=\rho \cdot g \cdot h$$
$${p}_{в}=1000\,{\text{кг/м}}^{3}\cdot 9.81\,{\text{м/с}}^{2}\cdot 0.6\,м=5886\,\text{Па}$$
Сила, действующая на верхнюю грань
$${F}_{в}={p}_{в}\cdot{S}$$
$${F}_{в}={5886\,\text{Па}}\cdot{0.2\,{м}^{2}}=1177.2\,Н$$
Давление воды на нижнюю грань
$${p}_{н}=\rho \cdot g \cdot (h+c)$$
$${p}_{н}=1000\,{\text{кг/м}}^{3}\cdot 9.81\,{\text{м/с}}^{2}\cdot (0.6\,м +0.1\,м)$$
$${p}_{н}=6867\,\text{Па}$$
Сила, действующая на нижнюю грань
$${F}_{н}={p}_{н}\cdot{S}$$
$${F}_{н}={6867\,\text{Па}}\cdot{0.2\,{м}^{2}}=1373.4\,Н$$
Вес воды, вытесненной бруском
$$P=a \cdot b \cdot c \cdot \rho \cdot g$$
$$P=0.5\,м \cdot 0.4\,м \cdot 0.1\,м \cdot 1000\,{\text{кг/м}}^{3}\cdot 9.81\,{\text{м/с}}^{2}$$
$$P=196.2\,Н$$
Ответ: сила, действующая на верхнюю грань \(1177.2\) Н,
сила, действующая на нижнюю грань \(1373.4\) Н,
вес воды, вытесненной бруском \(196.2\) Н.
сила, действующая на нижнюю грань \(1373.4\) Н,
вес воды, вытесненной бруском \(196.2\) Н.