Какова сила F, с которой вода действует на стенку аквариума шириной b=20см? Уровень воды в аквариуме находится ниже

Щелкунчик

1

Чтобы вычислить силу, с которой вода действует на стенку аквариума, мы можем использовать принцип Архимеда. Этот принцип утверждает, что на любое тело, погруженное в жидкость, действует поддерживающая сила, равная весу вытесненной этой жидкостью массы. Давайте приступим к решению задачи:

Шаг 1: Найдем объем вытесненной воды.
Объем вытесненной воды равен площади основания (ширины) аквариума, умноженной на разность высот воды в аквариуме и высоты самого аквариума. Формула для этого выглядит следующим образом:
\[V = b \cdot H \cdot h\]

где:
- \(V\) - объем вытесненной воды,
- \(b\) - ширина аквариума,
- \(H\) - высота аквариума,
- \(h\) - разность высот воды в аквариуме и высоты самого аквариума.

Подставим данные:
\[V = 0.20\ м \cdot 0.42\ м \cdot 0.02\ м = 0.00168\ м^3\]

Шаг 2: Вычислим массу вытесненной воды.
Масса вытесненной воды равна ее объему, умноженному на плотность воды. Формула для этого выглядит следующим образом:
\[m = V \cdot p\]

где:
- \(m\) - масса вытесненной воды,
- \(V\) - объем вытесненной воды,
- \(p\) - плотность воды.

Подставим данные:
\[m = 0.00168\ м^3 \cdot 1000\ кг/м^3 = 1.68\ кг\]

Шаг 3: Найдем силу, с которой вода действует на стенку аквариума.
Сила, с которой вода действует на стенку аквариума, равна весу вытесненной воды. Вес вычисляется как произведение массы на ускорение свободного падения. Формула для вычисления веса выглядит следующим образом:
\[F = m \cdot g\]

где:
- \(F\) - сила, с которой вода действует на стенку аквариума,
- \(m\) - масса вытесненной воды,
- \(g\) - ускорение свободного падения.

Подставим данные:
\[F = 1.68\ кг \cdot 10\ м/с^2 = 16.8\ Н\]

Ответ: Сила, с которой вода действует на стенку аквариума, равна 16.8 Н (ньютонов), округленная до целого числа.