Когда мальчик ныряет глубже своего роста, в его ушах возникает звенящее ощущение. Его рост составляет

  • 15
Когда мальчик ныряет глубже своего роста, в его ушах возникает звенящее ощущение. Его рост составляет 146 см. Необходимо определить давление воды на этой глубине. Также нужно расчитать силу, которая воздействует на барабанные перепонки, с учетом того, что диаметр ушного отверстия равен 8 мм. Плотность воды составляет 1000 кг/м3.
Yachmenka
48
Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся две формулы: формула для расчета давления воды на определенной глубине и формула для расчета силы, действующей на барабанные перепонки.

1. Расчет давления воды на определенной глубине:
Давление воды P на определенной глубине равно произведению плотности воды ρ, ускорения свободного падения g и высоты столба воды h (глубины). Формула выглядит следующим образом:

P=ρgh

В этой формуле:
- ρ - плотность воды, равная 1000 кг/м³,
- g - ускорение свободного падения, принимаемое за 9,8 м/с²,
- h - глубина, равная разнице между ростом мальчика и его глубиной погружения.

Давайте подставим известные значения и рассчитаем давление воды на глубине мальчика:

P=1000кг/м³9,8м/с²(146смглубина погружения)

2. Расчет силы, действующей на барабанные перепонки:
Сила F на барабанные перепонки связана с давлением P и площадью поверхности барабанной перепонки A по следующей формуле:

F=PA

Площадь поверхности барабанной перепонки A рассчитывается по формуле площади окружности:

A=πr2

В данном случае диаметр ушного отверстия равен 8 мм, значит радиус r будет равен половине диаметра (4 мм или 0,004 м).

Давайте продолжим рассчет и получим окончательный ответ:

1. Давление воды на глубине мальчика:
Давление воды равно произведению плотности, ускорения свободного падения и глубины:

P=1000кг/м³9,8м/с²(146смглубина погружения)

2. Сила, действующая на барабанные перепонки:
Сила равна произведению давления и площади поверхности барабанной перепонки:

F=PA

где A=π(0,004м)2

Вышеуказанные формулы позволят определить давление воды на заданной глубине и силу, действующую на барабанные перепонки мальчика при его погружении.