Яке виробить більший тиск на підлогу - порожня залізна цистерна вагою 100 кг та об ємом 200 л, яка опирається

Яке виробить більший тиск на підлогу - порожня залізна цистерна вагою 100 кг та об"ємом 200 л, яка опирається на 4 підпорки площею 20 см² кожна, чи повністю заповнена водою, але без підпорок із площею дна 3 м²? У скільки разів ці тиски відрізняються? Виберіть один варіант a) тиск у повній цистерні більший за 125 разів; б) тиск у порожній цистерні більший за 125 разів; в) тиск однаковий в обох випадках; г) тиск у порожній цистерні більший за 500 разів.
Zoya

Zoya

Для розв"язання цієї задачі, спочатку подивимося, як обчислити тиск. Тиск можна визначити як силу, яка діє на площу:

P=FA

де P - тиск, F - сила, A - площа.

У випадку з цистерною, фізичним законом визначається, що площа підпори, на яку діє сила, відповідає площі, яка контактує з підлогою. Тому площа підпори під час опору на підпорки буде дорівнювати 4 * 20 см² = 80 см² = 0,0080 м².

Також, об"єм циліндра повністю заповненого рідиною буде дорівнювати об"єму циліндра порожнього, тому об"єм обох цистерн буде дорівнювати 200 л = 0,2 м³.

Тепер ми можемо обчислити тиски в обох випадках. Тиск на підлогу при опорі на підпорки буде:

P1=FA1=mgA1

де m - маса цистерни, g - прискорення вільного падіння, A1 - площа підпори на підпорки.

В нашому випадку m=100 кг, g=9,8 м/с², A1=0,0080 м². Підставляючи ці значення, отримуємо:

P1=1009,80,0080122500 Па.

Тиск на підлогу при повному заповненні цистерни буде:

P2=FA2=mgA2

де A2 - площа дна цистерни без підпорок. В нашому випадку A2=3 м². Використовуючи ті самі значення m і g, ми отримуємо:

P2=1009,83326,67 Па.

Відповідно до наших обчислень, тиск, який здійснює цистерна на підлогу при повній заповненні, відрізняється від тиску при опорі на підпорки в P2P1=326,671225000,0027 разів.

Тепер, вибравши один з наданих варіантів, ми можемо підтвердити, що правильний варіант - б) тиск у порожній цистерні більший за 125 разів.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello