## Решения задач:
### Задача 1:
Дано:
Сила, ( F = 37,5 ) кН = 37500 Н
Площадь, ( S = 0,0075 ) м²
Найти: Давление, ( P )
Решение:
Давление определяется как сила, деленная на площадь: ( P = \frac{F}{S} )
( P = \frac{37500}{0,0075} = 5000000 ) Па = 5 МПа
Ответ: 5 МПа
### Задача 2:
Дано:
Глубина, ( h = 250 ) м
Плотность воды, ( \rho = 1030 ) кг/м³ (морская вода)
Ускорение свободного падения, ( g = 9,8 ) м/с²
Найти: Давление, ( P )
Решение:
Давление жидкости на глубине определяется формулой: ( P = \rho \cdot g \cdot h )
( P = 1030 \cdot 9,8 \cdot 250 = 2523500 ) Па = 2,5235 МПа
Ответ: 2,5235 МПа
### Задача 3:
Дано:
Давление на первом этаже, ( P_1 = 755 ) мм рт. ст.
Давление на крыше, ( P_2 = 753 ) мм рт. ст.
Разница давлений, ( \Delta P = P_1 - P_2 = 755 - 753 = 2 ) мм рт. ст.
Плотность воздуха, ( \rho \approx 1,225 ) кг/м³ (при нормальных условиях)
Ускорение свободного падения, ( g = 9,8 ) м/с²
Найти: Высоту здания, ( h )
Решение:
Сначала переведем разницу давлений в Паскали:
1 мм рт. ст. = 133,322 Па
( \Delta P = 2 \cdot 133,322 = 266,644 ) Па
Разница давлений связана с высотой столба воздуха: ( \Delta P = \rho \cdot g \cdot h )
( h = \frac{\Delta P}{\rho \cdot g} = \frac{266,644}{1,225 \cdot 9,8} \approx 22,2 ) м
Ответ: ≈ 22,2 м
### Задача 1 (вторая нумерация):
Дано:
Объем мрамора, ( V = 40 ) см³ = ( 40 \cdot 10^{-6} ) м³
Половина объема погружена, ( V_{погр} = \frac{V}{2} = 20 \cdot 10^{-6} ) м³
Плотность воды, ( \rho = 1000 ) кг/м³
Ускорение свободного падения, ( g = 9,8 ) м/с²
Найти: Архимедова сила, ( F_A )
Решение:
Архимедова сила определяется формулой: ( F_A = \rho \cdot g \cdot V_{погр} )
( F_A = 1000 \cdot 9,8 \cdot 20 \cdot 10^{-6} = 0,196 ) Н
Ответ: 0,196 Н
### Задача 2 (вторая нумерация):
Дано:
Объем тела, ( V = 10 ) дм³ = ( 10 \cdot 10^{-3} ) м³ = 0,01 м³
Выталкивающая сила, ( F_A = 80 ) Н
Ускорение свободного падения, ( g = 9,8 ) м/с²
Найти: Плотность жидкости, ( \rho )
Решение:
Архимедова сила: ( F_A = \rho \cdot g \cdot V )
( \rho = \frac{F_A}{g \cdot V} = \frac{80}{9,8 \cdot 0,01} \approx 816,33 ) кг/м³
Эта плотность близка к плотности керосина (около 800 кг/м³).
Ответ: Керосин (приблизительно)
### Задача 3 (вторая нумерация):
Дано:
Масса пояса, ( m = 2 ) кг
Объем пояса, ( V = 10 ) дм³ = 0,01 м³
Плотность воды, ( \rho = 1000 ) кг/м³
Ускорение свободного падения, ( g = 9,8 ) м/с²
Найти: Силу, ( F ), необходимую для удержания пояса под водой
Решение:
Вес пояса: ( P = m \cdot g = 2 \cdot 9,8 = 19,6 ) Н
Архимедова сила: ( F_A = \rho \cdot g \cdot V = 1000 \cdot 9,8 \cdot 0,01 = 98 ) Н
Сила, необходимая для удержания пояса под водой: ( F = F_A - P = 98 - 19,6 = 78,4 ) Н
Ответ: 78,4 Н