Стальная болванка массой 200 кг находится на дне водоема и плотно прилегает к нему. Глубина водоема равна 1 м, высота болванки равна 0,2 м. Какую силу надо приложить, чтобы оторвать болванку от дна? Атмосферное давление равно 1,01·10 5 Па.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для того чтобы оторвать болванку от дна, нужно преодолеть силу давления воды, действующую на нее.

Сила давления воды вычисляется как разность давлений на верхней и нижней поверхностях болванки. На верхней поверхности давление равно атмосферному давлению (1,01·10^5 Па), на нижней поверхности давление также равно атмосферному давлению, а также давлению столба воды:

p = p_atm + p_water

p_water = p_atm + p_g

p_g = ρgh, где
ρ - плотность воды (1000 кг/м^3),
g - ускорение свободного падения (9,8 м/с^2),
h - высота столба воды (1 м).

Подставим значения и вычислим давление воды:

p_g = 1000 кг/м^3 9,8 м/с^2 1 м = 9800 Па

Теперь можем найти силу давления воды, действующую на болванку:

p = 1,01·10^5 Па + 9800 Па = 1,1098·10^5 Па

Сила давления воды:

F = p * S, где
S - площадь нижней поверхности болванки.

S = 0,2 м * 0,2 м = 0,04 м^2

F = 1,1098·10^5 Па * 0,04 м^2 = 44392 Н

Таким образом, чтобы оторвать болванку от дна, необходимо приложить силу, равную 44392 Н.