В аквариум высотой H=42cм налила вода.С учётом того, что уровень воды ниже края аквариума на h=2см и плотность воды p=1000кг/м³, определить силу F,с которой вода действует на стену шириной b=20см. Ускорение свободного падения g=10м/с². ответ выразил в ньютона и округление до целого значения (ответ F=ответ Н.)
Сила, с которой вода действует на стенку аквариума:
F = 1 600 H
Объяснение:
Дано:
H₀= 42 см = 0,42 м
h = 2 см = 0,02 м
ρ = 1000 кг/м³
b = 20 см = 0,20 м
g = 10 м/с²
___________
F - ?
1)
Высота уровня воды:
h₀ = H - h = 0,42 - 0,02 = 0,40 м
2)
Подсчитаем давление на стенку.
Выделим на стенке аквариума элемент площади шириной b и высотой dx:
dS = b·dx
Тогда давление на глубине x:
p = ρ·g·x
Элемент силы:
dF = p·dS
dF = ρ·g·b·x·dx = 1000·10·0,2·x·dx = 2 000·x·dx
Интегрируем в пределах от x₁=0 до x₂ = h₀ = 0,4 м