Płyny w spoczynku. Ciśnienie hydrostatyczne – zadanie nr 2
Nurek zanurzył się w jeziorze na głębokość czterdziestu metrów. Ile wynosi siła nacisku wody działająca na skafander nurka, jeżeli jego całkowita powierzchnia jest równa 3 m2? Gęstość wody jest znana i wynosi 1000 kg/m3.
Aby obliczyć wartość siły nacisku F działającej na skafander nurka skorzystamy z definicji ciśnienia p zgodnie, z którą:
Przekształcając powyższy wzór względem F, otrzymamy wyrażenie na siłę nacisku wody na nurka:
Powierzchnia S jest podana w treści zadania. Ciśnienie p na głębokości h = 40 m musimy oczywiście znaleźć. W tym celu posłużymy się poniższym wyrażeniem, słusznym dla wszystkich przypadków, w których płyn znajduje się w stanie spoczynku (w przypadku jeziora warunek ten jest oczywiście spełniony):
gdzie:
p0 – ciśnienie atmosferyczne, którego średnia wartość w warunkach normalnych wynosi 1013 hPa,
ρw – gęstość wody.
Po podstawieniu powyższego wyrażenia do wzoru na siłę, otrzymamy:
Po podstawieniu wartości liczbowych oraz wykonaniu obliczeń, dostaniemy wartość siły nacisku F, równą:
Dodaj komentarz