Dane:
▶ głębokość względem poziomu wody:
▶ powierzchnia palca chłopca:
Korzystając z tablicy 5 na stronie 239 podręcznika odczytujemy:
▶ gęstość wody:
Rozwiązując to zadanie skorzystamy również z:
▶ wartość przyspieszenia ziemskiego:
Szukane:
▶ wartość siły nacisku wywierana na palec chłopca:
Rozwiązanie:
Prawo Pascala mówi nam, że jeżeli na ciecz (gaz) w zbiorniku zamkniętym wywierane jest ciśnienie zewnętrzne, to ciśnienie wewnątrz zbiornika jest wszędzie jednakowe i równe ciśnieniu zewnętrznemu. Zatem ilość wody jaka była powyżej głębokości wody na jakiej Hans trzymał palec wywierała ciśnienie zarówno na tamę jak i palec chłopca. Wiemy, że wysokość słupa cieczy powyżej palca chłopca wynosiła , zatem ciśnienie hydrostatyczne jakie było wywierane przez tą wodę opisuje wzór:
gdzie:
- ciśnienie hydrostatyczne,
- gęstość cieczy wywierającej parcie na dno naczynia,
- wartość przyspieszenia ziemskiego,
- wysokość słupa cieczy, która wywiera ciśnienie hydrostatyczne na rozważanej głębokości.
Aby zrównoważyć to ciśnienie i zapobiec wypływowi wody chłopiec działał siła o wartości równej wartości siły nacisku tej wody, czyli musiał wywierać takie samo ciśnienie.
Ciśnienie informuje nas, jak duża jest wartość siły działającej na jednostkę powierzchni. Możemy je obliczyć za pomocą wzoru:
gdzie:
- ciśnienie,
- wartość siły nacisku (parcia) działającej na powierzchnię,
- pole powierzchni, na którą działa ta siła.
Wówczas:
Wprowadzamy dane i obliczamy wartość siły z jaką chłopiec musiał działać, aby zapobiec wyciekaniu wody przez otwór w tamie:
Odpowiedź: Chłopiec musiał działać siłą o wartości 1,5 N, zatem jest to możliwe, aby zatrzymać palcem wodę, która wydziera się pod wielkim ciśnieniem.
Ania Dymczak
Nauczycielka fizyki
Zobacz lekcje, które wyjaśnią temat krok po kroku:
Tutaj pojawi się lista Twoich książek
Zaloguj się i zacznij tworzyć ją już teraz.

