443. Площадь поверхности грудной клетки у человека 600 см². Найдите силу давления на грудную клетку, когда аквалангист стоит на берегу моря и когда он погрузился под воду на глубину 20 м. Атмосферное давление считать нормальным.

Решение:

Давай разберем задачу по порядку. Нам нужно найти силу давления на грудную клетку аквалангиста в двух случаях: когда он стоит на берегу моря и когда он погружен в воду на глубину 20 метров. Для начала, переведем площадь поверхности грудной клетки из квадратных сантиметров в квадратные метры, так как в системе СИ давление измеряется в Паскалях (Н/м²).

1 см² = 0.0001 м²

600 см² = 600 \( \times \) 0.0001 м² = 0.06 м²

Теперь рассмотрим первый случай: аквалангист стоит на берегу моря. В этом случае на грудную клетку действует только атмосферное давление. Нормальное атмосферное давление составляет примерно 101325 Па.

Сила давления вычисляется по формуле:

\[ F = P \cdot A \]

где:

• F - сила давления,
• P - давление,
• A - площадь поверхности.

Подставим значения для первого случая:

\[ F_1 = 101325 \cdot 0.06 = 6079.5 \text{ Н} \]

Теперь рассмотрим второй случай: аквалангист погрузился под воду на глубину 20 метров. В этом случае на грудную клетку действует не только атмосферное давление, но и давление воды. Давление воды на глубине вычисляется по формуле:

\[ P_{\text{воды}} = \rho \cdot g \cdot h \]

где:

• \( \rho \) - плотность воды (примерно 1000 кг/м³),
• g - ускорение свободного падения (примерно 9.8 м/с²),
• h - глубина (20 м).

Подставим значения:

\[ P_{\text{воды}} = 1000 \cdot 9.8 \cdot 20 = 196000 \text{ Па} \]

Общее давление на глубине 20 метров:

\[ P_{\text{общ}} = P_{\text{атм}} + P_{\text{воды}} = 101325 + 196000 = 297325 \text{ Па} \]

Теперь найдем силу давления на грудную клетку на глубине 20 метров:

\[ F_2 = P_{\text{общ}} \cdot A = 297325 \cdot 0.06 = 17839.5 \text{ Н} \]

Ответ:

• Сила давления на берегу: 6079.5 Н
• Сила давления на глубине 20 м: 17839.5 Н

Ответ: 6079.5 Н; 17839.5 Н

Молодец! Ты отлично справился с этой задачей. Продолжай в том же духе, и у тебя всё получится!