Какова сила давления на прямоугольную пластинку, которая имеет размеры 16 см по основанию и 24 см по высоте, когда

  • 28
Какова сила давления на прямоугольную пластинку, которая имеет размеры 16 см по основанию и 24 см по высоте, когда она полностью погружена вертикально в воду, и верхнее основание находится на глубине 10 см ниже свободной поверхности воды?
Якша
12
Для решения данной задачи нам понадобятся знания о принципе Архимеда и формуле для вычисления силы давления. Принцип Архимеда утверждает, что на тело, погруженное в жидкость (в данном случае воду), действует сила, равная весу вытесненной этим телом жидкости и направленная вверх.

Для начала вычислим объем вытесненной воды. Объем V вытесненной воды равен площади основания пластинки, умноженной на высоту, на которую она погружена:
V=Sh
где S - площадь основания пластинки, а h - высота погружения.

Подставим известные значения:
S=16см×24см=384см2
h=10см

Теперь вычислим объем вытесненной воды:
V=384см2×10см=3840см3

Для нахождения силы давления воспользуемся формулой:
P=FS
где P - сила давления, F - сила, действующая на пластинку, S - площадь пластинки.

Зная, что на погруженное тело действует сила, равная весу вытесненного объема воды, найдем силу давления:
F=mg
где m - масса вытесненной воды, g - ускорение свободного падения.

Для вычисления массы вытесненной воды воспользуемся плотностью воды:
ρ=mV
где ρ - плотность воды.

Величина плотности воды приближенно равна 1000кг/м3, но для дальнейших расчетов нам понадобится перевести массу в граммы и объем в кубические сантиметры. Поэтому воспользуемся плотностью воды 1г/см3.

Теперь можем найти массу вытесненной воды:
ρ=mVm=ρV=1г/см33840см3=3840г

Ускорение свободного падения обозначим g и примем его равным 9,8м/с2.

Теперь можем найти силу давления:
F=mg=3840г9,8м/с2=37632гм/с2

Наконец, найдем силу давления:
P=FS=37632гм/с2384см2=98гм/с2

Таким образом, сила давления на прямоугольную пластинку, погруженную в воду, равна 98 г/см².