С какой силой атмосферный воздух давит на одну поверхность оконного стекла размерами 1,1 x 0,5м? (Ответ 56кН) с дано и решением

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Дано:
Размеры оконного стекла: 1,1м x 0,5м
Плотность воздуха: ρ = 1,225 кг/м³
Ускорение свободного падения: g = 9,81 м/с²

Решение:
Давление воздуха на поверхность можно найти по формуле:
P = F/S,
где P - давление, F - сила, действующая на поверхность, S - площадь поверхности.

Масса воздуха, действующая на поверхность стекла:
m = V * ρ,
где V - объем воздуха, который оттесняется стеклом.

Объем воздуха:
V = h * S,
где h - высота столба воздуха над поверхностью стекла.

Учитывая, что давление воздуха равно давлению столба жидкости высотой h, можно записать:
P = m g / S = V ρ g / S = (h S) ρ g / S = h ρ g.

Таким образом, давление воздуха на поверхность стекла равно:
P = h ρ g.

Подставляя известные значения, получим:
P = 10 м 1,225 кг/м³ 9,81 м/с² = 122,5 Па = 0,1225 кПа = 0,1225 * 1000 Н/м² = 122,5 Н/м² = 0,1225 кН/м².

Так как давление равномерно распределено по всей поверхности стекла, то общая сила, действующая на стекло, равна произведению давления на площадь:
F = P S = 122,5 Н/м² 1,1 м 0,5 м = 67,375 Н = 67,375 10⁻³ кН ≈ 67,38 кН.

Ответ: Сила, с которой атмосферный воздух давит на одну поверхность оконного стекла размерами 1,1 x 0,5м, составляет примерно 67,38 кН.