Płyny w spoczynku. Ciśnienie hydrostatyczne – zadanie nr 2

Mechanika płynów - zadania
Brak komentarzy
Drukuj

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.

rozwiązanie

Aby obliczyć wartość siły nacisku F  działającej na skafander nurka skorzystamy z definicji ciśnienia p  zgodnie, z którą:

p=FS

Przekształcając powyższy wzór względem F, otrzymamy wyrażenie na siłę nacisku wody na nurka:

F=pS

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):

p=p0+ρwgh

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:

F=pS=(p0+ρwgh)S

Po podstawieniu wartości liczbowych oraz wykonaniu obliczeń, dostaniemy wartość siły nacisku F, równą:

F=(1013102Pa+1000kgm39,81ms240m)3m2=1481100N1,5MN

Dodaj komentarz