Самостоятельная работа по теме: «Давление в жидкости и газе. Закон Паскаля» Вариант 2 Акула плавает на глубине 1200 м и имеет площадь поверхности 540 см². С акой силой она сдавливается водой? На какой глубине давление в воде равно 5000 Па? Плотность воды =1000 кг/м³

Решение:

1. Определим силу, с которой вода сдавливает акулу. Для этого воспользуемся формулой:

$$F = p \cdot S$$

где:

$$F$$ - сила давления,

$$p$$ - давление,

$$S$$ - площадь поверхности.

Площадь поверхности акулы дана в \( см^2 \), необходимо перевести её в \( м^2 \):

$$540 \text{ см}^2 = 540 \cdot (0.01 \text{ м})^2 = 540 \cdot 0.0001 \text{ м}^2 = 0.054 \text{ м}^2$$

Давление на глубине 1200 м можно вычислить по формуле:

$$p = \rho \cdot g \cdot h$$

где:

$$\rho$$ - плотность воды (1000 кг/м³),

$$g$$ - ускорение свободного падения (приближенно 9.8 м/с²),

$$h$$ - глубина (1200 м).

Тогда давление на глубине 1200 м равно:

$$p = 1000 \text{ кг/м}^3 \cdot 9.8 \text{ м/с}^2 \cdot 1200 \text{ м} = 11760000 \text{ Па} = 11760 \text{ кПа}$$

Теперь можно вычислить силу:

$$F = 11760000 \text{ Па} \cdot 0.054 \text{ м}^2 = 635040 \text{ Н} = 635.04 \text{ кН}$$

2. Определим глубину, на которой давление в воде равно 5000 Па. Воспользуемся формулой:

$$p = \rho \cdot g \cdot h$$

Выразим глубину h:

$$h = \frac{p}{\rho \cdot g}$$

Подставим значения:

$$h = \frac{5000 \text{ Па}}{1000 \text{ кг/м}^3 \cdot 9.8 \text{ м/с}^2} = \frac{5000}{9800} \text{ м} \approx 0.51 \text{ м}$$

Ответ: Сила давления на акулу равна 635.04 кН. Давление 5000 Па достигается на глубине примерно 0.51 м.