Какую силу будет оказывать вода на пробку после ее закупорки, если в баке уровень воды равен 75 см и в днище есть

Загадочный_Парень

31

Для определения силы, которую оказывает вода на пробку, мы можем использовать принцип Архимеда. Согласно этому принципу, сила, действующая на погруженное в жидкость тело, равна весу вытесняемой жидкости и направлена вверх.

Давайте рассчитаем вес вытесняемой жидкости. Для этого нам понадобятся следующие параметры:

Площадь сечения отверстия \( S = \frac{\pi d^2}{4} \), где \( d \) - диаметр отверстия (в нашем случае 2 см, что равняется 0.02 м)
Плотность воды \( \rho = 1000 \, \text{кг/м}^3 \) (обычная плотность воды при нормальных условиях)
Уровень воды в баке \( h = 0.75 \, \text{м} \)

Теперь мы можем рассчитать объем вытесняемой жидкости \( V \), используя формулу \( V = S \cdot h \). Подставляя значения, получаем:

\[ V = \frac{\pi \cdot (0.02)^2}{4} \cdot 0.75 = 2.355 \times 10^{-4} \, \text{м}^3 \]

Далее, чтобы найти вес жидкости, мы можем использовать формулу \( F = m \cdot g \), где \( m \) - масса жидкости и \( g \) - ускорение свободного падения (приближенно 9.8 \( \text{м/с}^2 \)).

Масса жидкости \( m \) равна произведению плотности воды \( \rho \) на объем жидкости \( V \):

\[ m = \rho \cdot V = 1000 \cdot 2.355 \times 10^{-4} = 0.2355 \, \text{кг} \]

Теперь, подставляя значения в формулу для силы \( F \), получаем:

\[ F = m \cdot g = 0.2355 \cdot 9.8 = 2.3079 \, \text{Н} \]

Таким образом, сила, которую оказывает вода на пробку после ее закупорки, составляет примерно 2.31 Ньютон. Эта сила направлена вверх и является реакцией на действие тяжести на жидкость в баке.