СРОЧНО ДАМ 50БАЛОВ
Якою є маса дослідника (див. рис. 24.1), якщо площа дотику душки і дошки, на якій він стоїть, дорівнює 800 см, а вода в труб встановилася на висоті 1 м? Що треба зробити дослідникові, щоб, нахиляючи трубку, вигнати майже всю воду назовні?
Ответы
Відповідь:
Для розв'язання задачі потрібно знати щільність води та значення прискорення вільного падіння.
Значення щільності води дорівнює близько 1000 кг/м³ (або 1 г/см³), а прискорення вільного падіння - 9,81 м/с².
Оскільки площа дотику дослідника з дошкою дорівнює 800 см² (або 0,08 м²), то сила тиску, яку створює дослідник на дошку, може бути знайдена за формулою:
F = p * S,
де p - тиск, S - площа дотику дослідника з поверхнею, на якій він стоїть.
Таким чином, сила тиску дослідника на поверхню дорівнює:
F = p * S = (1000 кг/м³ * 9,81 м/с²) * 0,08 м² = 78,48 Н (ньютон).
Тепер можна знайти масу дослідника за формулою:
m = F / g,
де g - прискорення вільного падіння.
Таким чином, маса дослідника дорівнює:
m = F / g = 78,48 Н / 9,81 м/с² ≈ 8 кг.
Щоб вигнати майже всю воду назовні, дослідникові потрібно підняти трубку на достатню висоту, щоб вона вийшла за межі посудини і вода могла вільно випливати. При цьому потрібно враховувати, що діаметр трубки може впливати на швидкість випливання води і необхідну висоту. Також потрібно слідкувати, щоб вода не потрапляла в електричні прилади або інші предмети, що можуть пошкодитися внаслідок контакту з водою.