. В вертикальный сосуд, имеющий форму усеченного конуса, налита вода, масса которой равна m = 1 кг. Высота уровня воды в сосуде равна h = 10 см. Площадь дна сосуда равна S = 200 см2. Чему равна суммарная сила давления воды на боковые стенки сосуда?

2 Окт 2019 в 11:43
191 +1
2
Ответы
1

Для решения данной задачи можно воспользоваться выражением для силы давления жидкости на боковую поверхность сосуда:

F = p h S,

где p - плотность жидкости, h - высота уровня жидкости в сосуде, S - площадь боковой поверхности сосуда.

Плотность воды при нормальных условиях составляет примерно 1000 кг/м3. Переведем высоту уровня жидкости в метры: h = 10 см = 0,1 м.

Сначала найдем площадь боковой поверхности сосуда, используя формулу для площади поверхности усеченного конуса:

S = π R1 l1 + π R2 l2,

где R1 и R2 - радиусы большего и меньшего оснований конуса, l1 и l2 - образующие конуса.

Для простоты расчетов примем R1 = R2 = R - радиус основания, l1 и l2 - образующие конуса.

S = π R l,

где l - образующая конуса, которую можно найти с помощью теоремы Пифагора:

l = √(h^2 + R^2).

В нашем случае R = √(S/π) = √(200/π) ≈ 7,99 см = 0,0799 м.

l = √(0,1^2 + 0,0799^2) ≈ 0,1264 м.

S = π 0,0799 0,1264 ≈ 0,0317 м2.

Теперь можем вычислить силу давления воды на боковую поверхность сосуда:

F = 1000 9,81 0,1 * 0,0317 ≈ 31,29 Н.

Суммарная сила давления воды на боковые стенки сосуда равна примерно 31,29 Н.

19 Апр 2024 в 18:44
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир