Сколько Ньютона составляет сила давления воды на большую из боковых стенок аквариума, если сила давления на меньшую

Мишутка

2

Чтобы рассчитать силу давления воды на большую из боковых стенок аквариума, мы можем использовать формулу для силы давления:

\[ P = \rho \cdot g \cdot h \]

где
- P - сила давления
- \(\rho\) - плотность жидкости (в данном случае воды, равная 1000 кг/м^3)
- g - ускорение свободного падения (примерно 10 Н/кг)
- h - высота столба жидкости над рассматриваемой площадкой

Для начала нам необходимо определить высоту столба воды над большей стенкой аквариума. Поскольку вода находится в аквариуме, то высота столба будет равна глубине иммерсии аквариума.

Учитывая, что ширина меньшей стенки аквариума составляет 20 см, мы можем сделать предположение, что была выполнена покоящаяся жидкость с плотностью 1000 кг/м^3, то есть объем для меньшей стенки равен

\[ V = 0.2 \, \text{м} \times 1 \, \text{м} \times 1 \, \text{м} = 0.2 \, \text{м}^3 \]

Так как объем равен

\[ V = S \times h \]

где
- S - площадь большей стенки аквариума,
- h - высота столба воды над большей стенкой аквариума

то мы можем решить это уравнение относительно h и найти высоту столба воды:

\[ h = \frac{V}{S} \]

Теперь мы можем найти площадь стенки аквариума. Предположим, что аквариум имеет форму прямоугольного параллелепипеда. Пусть l - длина аквариума, h - высота аквариума и S - площадь большей стенки аквариума. Тогда S = l * h. Нам дано, что ширина меньшей стенки аквариума составляет 20 см, а ширина боковой стенки аквариума равна l. Мы можем записать:

\[ l = 0.2 \, \text{м} \]

Теперь подставим все известные значения в нашу формулу:

\[ S = l \cdot h \]

и выразим S относительно l и h, чтобы использовать его позже для расчета высоты столба воды:

\[ S = l \cdot h \Rightarrow h = \frac{S}{l} \]

Теперь мы можем подставить полученные значения для V и S в наше выражение для высоты столба воды:

\[ h = \frac{V}{S} \]

Расчет площади стенки аквариума:

\[ S = 0.2 \, \text{м} \times h \]

Рассчитаем высоту столба воды:

\[ h = \frac{0.2 \, \text{м}^3}{0.2 \, \text{м} \times h} \]

Упростим уравнение:

\[ h^2 = 1 \, \text{м}^2 \]

\[ h = 1 \, \text{м} \]

Таким образом, высота столба воды над большей стенкой аквариума составляет 1 метр.

Теперь, когда у нас есть значение высоты столба воды, мы можем рассчитать силу давления воды на большую стенку аквариума, используя формулу:

\[ P = \rho \cdot g \cdot h \]

\[ P = 1000 \, \text{кг/м}^3 \times 10 \, \text{Н/кг} \times 1 \, \text{м} = 10000 \, \text{Н} \]

Таким образом, сила давления воды на большую стенку аквариума составляет 10000 Ньютон.