Трубка и давление воздуха при надувании шарика
Какую длину трубки Валера должен выбрать, чтобы минимально дополнительное давление, необходимое для надувания шарика
Какую длину трубки Валера должен выбрать, чтобы минимально дополнительное давление, необходимое для надувания шарика, составляло 4 кПа? Учитывайте, что шарик не растягивается под весом воды, поэтому Валера решил заливать ее через вертикальную трубку. Плотность воды равна 1000 кг/м3.
22.12.2023 02:20
Написать свой ответ:
Разъяснение:
Для понимания данной задачи необходимо применить закон Архимеда и уравновесить силы.
Во-первых, применим закон Архимеда. Когда шарик полностью погружен в воду, на него действует сила Архимеда, равная весу вытесненной им воды.
Во-вторых, необходимо учесть дополнительное давление, создаваемое воздухом внутри шарика при его надувании. Это дополнительное давление возникает из-за разницы в давлении воздуха, который находим внутри шарика, и давления атмосферы.
Чтобы шарик не растягивался под весом воды, необходимо создать дополнительное давление, равное давлению воды на глубине погружения шарика. То есть, дополнительное давление должно быть равно давлению воды на этой глубине.
Например:
В данной задаче мы должны найти длину трубки Валеры, при которой дополнительное давление, необходимое для надувания шарика, составит 4 кПа.
Совет:
Для лучшего понимания концепции задачи, рекомендуется изучить закон Архимеда и принцип давления в жидкостях.
Упражнение:
Предположим, что давление атмосферы составляет 101 кПа. Какая должна быть глубина погружения шарика для создания дополнительного давления, необходимого для его надувания, равного 7 кПа? Учтите плотность воды 1000 кг/м³.