Контрольные задания > 7.21.7. Реши задачу и запиши ответ Металлическая бочка целиком заполнена водой и закрыта крышкой с пробкой. В крышке просверлено небольшое отверстие и плотно вставлена длинная вертикальная трубка. До какой высоты һ необходимо налить воду в трубку для того, чтобы из крышки вылетела пробка? Известно, что площадь закрытого пробкой отверстия S = 15 см2, а для вытаскивания пробки необходимо минимальное усилие F = 30 Н. Плотность воды р = 1 г/см³. Ускорение свободного падения д = 10 м/с². Ответ вырази в метрах и округли до целого значения. Ответ: h = м.
Вопрос:

7.21.7. Реши задачу и запиши ответ Металлическая бочка целиком заполнена водой и закрыта крышкой с пробкой. В крышке просверлено небольшое отверстие и плотно вставлена длинная вертикальная трубка. До какой высоты һ необходимо налить воду в трубку для того, чтобы из крышки вылетела пробка? Известно, что площадь закрытого пробкой отверстия S = 15 см2, а для вытаскивания пробки необходимо минимальное усилие F = 30 Н. Плотность воды р = 1 г/см³. Ускорение свободного падения д = 10 м/с². Ответ вырази в метрах и округли до целого значения. Ответ: h = м.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Краткое пояснение: Давление столба воды должно создать силу, равную минимальному усилию для вытаскивания пробки.
  1. Запишем формулу для давления столба жидкости:
    2. \[p = \rho \cdot g \cdot h\]
  2. Запишем формулу для силы давления:
    3. \[F = p \cdot S\]
  3. Выразим давление через силу и площадь:
    4. \[p = \frac{F}{S}\]
  4. Приравняем давления:
    5. \[\rho \cdot g \cdot h = \frac{F}{S}\]
  5. Выразим высоту столба воды:
    6. \[h = \frac{F}{\rho \cdot g \cdot S}\]
  6. Переведем все значения в систему СИ:
    • Площадь отверстия: \[S = 15 \,\text{см}^2 = 15 \cdot 10^{-4} \,\text{м}^2 = 0.0015 \,\text{м}^2\]
    • Плотность воды: \[\rho = 1 \,\text{г/см}^3 = 1000 \,\text{кг/м}^3\]
    • Ускорение свободного падения: \[g = 10 \,\text{м/с}^2\]
    • Усилие: \[F = 30 \,\text{Н}\]
  7. Подставим значения и вычислим высоту:
    8. \[h = \frac{30 \,\text{Н}}{1000 \,\text{кг/м}^3 \cdot 10 \,\text{м/с}^2 \cdot 0.0015 \,\text{м}^2} = \frac{30}{15} \,\text{м} = 2 \,\text{м}\]

Ответ: 2

ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю

Похожие