Вопрос школьника
Бутылку с подсолнечным маслом, закрытую пробкой, перевернули. Определите силу, с которой действует масло на пробку площадью 5 см2, если расстояние от уровня масла в сосуде до пробки равно 20 см.
Ответ от учителя
При переворачивании бутылки с маслом, масло начинает вытекать из-под пробки под действием силы тяжести. Эта сила тяжести равна массе масла, умноженной на ускорение свободного падения (g ≈ 9,81 м/с²).
Чтобы определить силу, с которой действует масло на пробку, нужно воспользоваться законом Паскаля, который гласит: давление, создаваемое жидкостью на любую ее часть, равно силе, приложенной к этой жидкости, деленной на площадь поверхности, на которую эта сила действует.
Таким образом, чтобы определить силу, с которой действует масло на пробку, нужно вычислить давление, создаваемое маслом на пробку, и умножить его на площадь пробки.
Давление, создаваемое маслом на пробку, равно весу масла, находящегося над пробкой, деленному на площадь поверхности масла, находящегося над пробкой. Вес масла можно вычислить, умножив его массу на ускорение свободного падения.
Масса масла, находящегося над пробкой, равна плотности масла, умноженной на объем масла, находящегося над пробкой. Объем масла можно вычислить, умножив площадь поверхности масла на высоту масла над пробкой.
Таким образом, сила, с которой действует масло на пробку, равна:
F = P × S = (ρ × g × h × S) / S = ρ × g × h
где ρ — плотность масла, g — ускорение свободного падения, h — высота масла над пробкой, S — площадь пробки.
Подставляя известные значения, получаем:
F = 0,92 кг/л × 9,81 м/с² × 0,2 м × 5 см² = 0,90 Н
Таким образом, сила, с которой действует масло на пробку площадью 5 см², равна 0,90 Н.
