Каково атмосферное давление на большой высоте в горном озере, где глубина составляет 3 метра и полное давление равно 100 кПа? Плотность воды принимается равной 1 г/см³, а ускорение свободного падения равно 10 м/с².
Karina
Для решения этой задачи нам понадобятся некоторые физические законы. Давайте разберемся пошагово.
Шаг 1: Определим, как связано полное давление с атмосферным давлением и давлением воды в горном озере. По закону Паскаля, давление в жидкости равно сумме атмосферного давления и давления столба жидкости:
\[P_{\text{полн}} = P_{\text{атм}} + P_{\text{столба}}\]
Шаг 2: Рассчитаем значение давления столба воды в горном озере. Давление в столбе жидкости зависит от его глубины, плотности жидкости и ускорения свободного падения:
\[P_{\text{столба}} = \rho \cdot g \cdot h\]
Где:
\(\rho\) - плотность воды (\(1 \, \text{г/см}^3\)),
\(g\) - ускорение свободного падения (\(10 \, \text{м/с}^2\)),
\(h\) - глубина озера (\(3 \, \text{м}\)).
Шаг 3: Подставим значения в формулу и вычислим давление столба:
\[P_{\text{столба}} = 1 \, \text{г/см}^3 \cdot 10 \, \text{м/с}^2 \cdot 3 \, \text{м} = 30 \, \text{г} \cdot \text{м/с}^2 = 30 \, \text{Па}\]
Шаг 4: Теперь мы можем определить атмосферное давление. Используем уравнение Паскаля, представленное в начале:
\[P_{\text{полн}} = P_{\text{атм}} + P_{\text{столба}}\]
Подставим известные значения:
\[100 \, \text{кПа} = P_{\text{атм}} + 30 \, \text{Па}\]
Шаг 5: Решим уравнение относительно атмосферного давления:
\[P_{\text{атм}} = 100 \, \text{кПа} - 30 \, \text{Па} = 99.97 \, \text{кПа}\]
Таким образом, атмосферное давление на большой высоте в горном озере составляет приблизительно \(99.97 \, \text{кПа}\).
Я надеюсь, что это решение помогло вам понять, как найти атмосферное давление на большой высоте в горном озере.
Шаг 1: Определим, как связано полное давление с атмосферным давлением и давлением воды в горном озере. По закону Паскаля, давление в жидкости равно сумме атмосферного давления и давления столба жидкости:
\[P_{\text{полн}} = P_{\text{атм}} + P_{\text{столба}}\]
Шаг 2: Рассчитаем значение давления столба воды в горном озере. Давление в столбе жидкости зависит от его глубины, плотности жидкости и ускорения свободного падения:
\[P_{\text{столба}} = \rho \cdot g \cdot h\]
Где:
\(\rho\) - плотность воды (\(1 \, \text{г/см}^3\)),
\(g\) - ускорение свободного падения (\(10 \, \text{м/с}^2\)),
\(h\) - глубина озера (\(3 \, \text{м}\)).
Шаг 3: Подставим значения в формулу и вычислим давление столба:
\[P_{\text{столба}} = 1 \, \text{г/см}^3 \cdot 10 \, \text{м/с}^2 \cdot 3 \, \text{м} = 30 \, \text{г} \cdot \text{м/с}^2 = 30 \, \text{Па}\]
Шаг 4: Теперь мы можем определить атмосферное давление. Используем уравнение Паскаля, представленное в начале:
\[P_{\text{полн}} = P_{\text{атм}} + P_{\text{столба}}\]
Подставим известные значения:
\[100 \, \text{кПа} = P_{\text{атм}} + 30 \, \text{Па}\]
Шаг 5: Решим уравнение относительно атмосферного давления:
\[P_{\text{атм}} = 100 \, \text{кПа} - 30 \, \text{Па} = 99.97 \, \text{кПа}\]
Таким образом, атмосферное давление на большой высоте в горном озере составляет приблизительно \(99.97 \, \text{кПа}\).
Я надеюсь, что это решение помогло вам понять, как найти атмосферное давление на большой высоте в горном озере.
Знаешь ответ?