У вертикальну циліндричну посудину радіусом 20 см наливають воду. До якої висоти її потрібно налити, щоб сила тиску води на дно була у 2 рази менша за силу тиску води на бічну стінку?
Сила тиску води на дно посудини залежить від висоти стовпа води над дном, а сила тиску на бічну стінку залежить від глибини занурення бічної стінки в воду.
Позначимо висоту стовпа води над дном як h. Сила тиску води на дно посудини буде рівна:
P1 = ρgh,
де ρ - щільність води, g - прискорення вільного падіння, h - висота стовпа води.
Сила тиску води на бічну стінку посудини буде рівна:
P2 = ρgR,
де R - радіус посудини.
Згідно з умовою, P1 = 2P2. Підставляючи вирази для P1 та P2, маємо:
ρgh = 2ρgR
Скасовуючи ρg отримуємо:
h = 2R = 2 × 20 см = 40 см
Тому висоту стовпа води потрібно налити до 40 см, щоб сила тиску води на дно була у 2 рази менша за силу тиску води на бічну стінку.
Answers & Comments
Ответ:
Сила тиску води на дно посудини залежить від висоти стовпа води над дном, а сила тиску на бічну стінку залежить від глибини занурення бічної стінки в воду.
Позначимо висоту стовпа води над дном як h. Сила тиску води на дно посудини буде рівна:
P1 = ρgh,
де ρ - щільність води, g - прискорення вільного падіння, h - висота стовпа води.
Сила тиску води на бічну стінку посудини буде рівна:
P2 = ρgR,
де R - радіус посудини.
Згідно з умовою, P1 = 2P2. Підставляючи вирази для P1 та P2, маємо:
ρgh = 2ρgR
Скасовуючи ρg отримуємо:
h = 2R = 2 × 20 см = 40 см
Тому висоту стовпа води потрібно налити до 40 см, щоб сила тиску води на дно була у 2 рази менша за силу тиску води на бічну стінку.
Объяснение: