До какого уровня нужно налить воду в прямоугольный аквариум длиной 30 см и шириной 20 см, чтобы сила давления воды на дно была меньше общей силы давления на все боковые стенки в 2 раза?
Варианты ответов:
1. 21 см
2. 24 см
3. 28 см
4. 30 см

Ответ:

a = 20 см = 0,2 м.

h = 25 см = 0,25 м.

ρ = 1000 кг/м3.

g = 10 м/с2.

P - ?

F - ?

Вода на дно аквариума воздействует гидростатическим давлением Р, значение которого  определяется формулой: P = ρ * g * h. Где ρ - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения, h - высота жидкости, в нашем случае глубина.

Р = 1000 кг/м * 10 м/с2 * 0,25 м = 2500 Па.

Давлением Р называется отношение силы F к площади S,  на которую эта сила действует: Р = F / S.

F = Р * S.

Сила F действует на площадь дна аквариума, которое имеет прямоугольную форму: S = l * a.

F = Р * l * a.

F = 2500 Па * 0,3 м * 0,2 м = 150 Н.

Ответ:  давление воды на дно составляет Р = 2500 Па, сила давления воды на дно аквариума F = 150 Н.

Пошаговое объяснение: