Номер 313, страница 80 - гдз по физике 7 класс сборник задач Исаченкова, Гладков

Дано:

$h_1 = 30,0$ м
$h_2 = 143$ м
$h_3 = 250$ м
$S = 2,50$ м$^2$
$\rho = 1030$ кг/м$^3$ (стандартная плотность морской воды)
$g \approx 9,8$ Н/кг

СИ:

Все величины уже представлены в единицах Международной системы (метры, квадратные метры).

Найти:

$p_1, p_2, p_3 - ?$
$F - ?$

Решение:

1. Гидростатическое давление жидкости рассчитывается по формуле:

$$p = \rho g h$$

где $\rho$ — плотность жидкости (морской воды), $\text{g}$ — ускорение свободного падения, $\text{h}$ — высота столба жидкости (глубина).

Вычислим давление на каждой из заданных глубин:

а) Для искателя жемчуга ($h_1 = 30,0$ м):
$$p_1 = 1030 \cdot 9,8 \cdot 30,0 = 302\,820 \text{ Па} \approx 303 \text{ кПа}$$

б) Для аквалангиста ($h_2 = 143$ м):
$$p_2 = 1030 \cdot 9,8 \cdot 143 = 1\,443\,442 \text{ Па} \approx 1,44 \text{ МПа}$$

в) Для водолаза в жестком скафандре ($h_3 = 250$ м):
$$p_3 = 1030 \cdot 9,8 \cdot 250 = 2\,523\,500 \text{ Па} \approx 2,52 \text{ МПа}$$

2. Сила гидростатического давления определяется по формуле:

$$F = p S$$

В условии задачи спрашивается про силу давления на поверхность скафандра. Так как жесткий скафандр используется для погружения на глубину $h_3$, для расчетов используем давление $p_3$:

$$F = p_3 \cdot S$$

$$F = 2\,523\,500 \cdot 2,50 = 6\,308\,750 \text{ Н} \approx 6,31 \text{ МН}$$

Ответ: давления воды составляют $p_1 \approx 303$ кПа, $p_2 \approx 1,44$ МПа, $p_3 \approx 2,52$ МПа; сила давления на скафандр $F \approx 6,31$ МН.