Сосуд имеет форму, зображённую на рисунке, и накрыт сверху подвижным поршнем. Между
поршнем и водой в сосуде воздуха нет. Поршень
действует на воду с силой F-150 H. Площадь
поршня -
120 см, а площадь дна сосуда в два
раза меньше. Высота столба жидкости в сосуде -
35 см, плотность воды 1000 кг/м3. Ускорение
свободного падения 10 Н/кг. Атмосферное
давление при решени задачи учитывать не нужно
1) Чему равна площадь дна, выраженная в системе
CH?
2) Какое давление создаёт столб жидкости на дно
сосуда (без учёта поршня)?
3) Чему равна полная сила давления на дно
сосуда?
ответы на вопросы обоснуйте соответствующими
рассуждениям ин решением задачи.

ответ:p1=F1/S1=100/0,02=5000 Па

F2=p1*S2=5000*0,01=50 H

Объем столба воды

Vст=S2*h=0,01*0,5=0,005 м^3

Масса столба

m=V*(1тонна/м^3) =0,005*1000=5 кг

Сила тяжести столба

Fст=mg=5*10=50 H

F=F2+Fст=50+50=100 Н

Объяснение:s=4.5дм^2=0.045 м^2

h=25cм=0,25м

g=10м/с^2

ρ=730кг/м^3

сила давления вычисляется по формуле:

f=p*s

p=ρ*g*h оотсюда f=ρ*g*h*s=730*10*0.25*0.045=82.125h

ответ: 82.125h

Дано:

F1 = 150 H

S1 = 120 см² = 0,012 м²

h = 35 см = 0,35 м

р = 1000 кг/м³

g = 10 H/кг

1) Ну раз по условию площадь дна в два раза меньше площади поршня, то:

S2 = S1/2 = 0,012/2 = 0,006 м³ = 60 см²

2) Давление на дно будет создавать только столб жидкости, значит силой, оказывающей это давление, будет вес жидкостного столба:

P = mg

Давление - это отношение силы к площади поверхности:

p = F/S

Тогда:

p = F/S = mg/S = p*V*g/S = p*S*h*g/S = p*h*g

p = р*g*h = 1000*10*0,35 = 3500 Па = 3,5 кПа

Давление жидкости не зависит от объёма или площади самой жидкости - оно зависит только от высоты жидкостного столба.

3) Полная сила давления будет складываться из веса жидкости и силы, с которой давит поршень:

F = P + F1

p = (P + F1)/S2 = P/S2 + F1/S2 =p*g*h + F1/S2, тогда если

p = F/S, то F = p*S, значит:

F = P + F1 = (p*g*h + F1/S2)*S2 = p*g*h*S2 + F1 = 1000*10*0,35*0,006 + 150 = 3500*0,006 + 150 = 21 + 150 = 171 Н