Сборник задач по физике. Механика. Кривецков С.Е - 57 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПГУ | Пенза

Составители: 

Рубрика: 

57
Гидростатика
Давление
F
p
S
=
, (2.28)
где F – сила, с которой жидкость или газ действуют на поверхность; S –
площадь поверхности.
Закон Паскаля: жидкость передает оказываемое на нее давление во
все стороны одинаково.
Гидростатическое давление
р
г
= ρ
ж
gh, (2.29)
где ρ
ж
– плотность жидкости; g – ускорение свободного падения; h – глубина,
отсчитываемая от поверхности жидкости.
Полное давление в жидкости на глубине h складывается из давления
у поверхности и гидростатического. Если давление у поверхности равно ат-
мосферному р
а
, то внутри жидкости оно будет равно
р = р
а
+ р
г
= р
а
+ ρ
ж
gh. (2.30)
Закон Архимеда: на тело, погруженное в жидкость, действует вытал-
кивающая сила, равная весу жидкости, вытесненной телом:
F
A
= ρ
ж
gV
выт
, (2.31)
где V
выт
– объем жидкости, вытесненной телом.
Задачи с решениями
27р) В цилиндрический сосуд налиты ртуть, вода и керосин. Определить
общее давление, которое оказывает жидкость на дно сосуда, если объемы
всех жидкостей равны, а верхний уровень керосина находится на высоте
12 см от дна сосуда. Атмосферное давление 10
5
Па. Плотность керосина
800 кг/м
3
, плотность ртути 13,6·10
3
кг/м
3
, плотность воды 10
3
кг/м
3
.
Дано:
h = 12·10
–2
м
13600ρ
р
= кг/м
3
800ρ
к
=
кг/м
3
1000ρ
в
= кг/м
3
p
а
= 10
5
Па
Решение:
Поскольку ртуть – самое плотное из всех рассмат-
риваемых веществ, ее слой будет располагаться на са-
мом дне. Выше будет находиться слой воды, а затем –
керосин. Общее давление на дно будет состоять из дав-
ления атмосферы
a
p
, давления керосина
к
p
, давления
воды
в
p и давления ртути
р
p , то есть:
p – ?
аквр
pp p p p=+++.
Керосин
Вода
Ртуть
h 
                             Гидростатика
     Давление
                                          F
                                    p=      ,                         (2.28)
                                          S
где F – сила, с которой жидкость или газ действуют на поверхность; S –
площадь поверхности.
      Закон Паскаля: жидкость передает оказываемое на нее давление во
все стороны одинаково.
      Гидростатическое давление
                                   рг = ρж gh,                        (2.29)
где ρж – плотность жидкости; g – ускорение свободного падения; h – глубина,
отсчитываемая от поверхности жидкости.
      Полное давление в жидкости на глубине h складывается из давления
у поверхности и гидростатического. Если давление у поверхности равно ат-
мосферному ра, то внутри жидкости оно будет равно
                              р = ра + рг = ра + ρж gh.               (2.30)
      Закон Архимеда: на тело, погруженное в жидкость, действует вытал-
кивающая сила, равная весу жидкости, вытесненной телом:
                              FA = ρж gVвыт,                          (2.31)
где Vвыт – объем жидкости, вытесненной телом.

                         Задачи с решениями

    27р) В цилиндрический сосуд налиты ртуть, вода и керосин. Определить
общее давление, которое оказывает жидкость на дно сосуда, если объемы
всех жидкостей равны, а верхний уровень керосина находится на высоте
12 см от дна сосуда. Атмосферное давление 105Па. Плотность керосина
800 кг/м3, плотность ртути 13,6·103 кг/м3, плотность воды 103кг/м3.
     Дано:                                 Решение:
               –2
     h = 12·10 м          Поскольку ртуть – самое плотное из всех рассмат-
     ρ р = 13600 кг/м3 риваемых веществ, ее слой будет располагаться на са-
     ρ к = 800 кг/м3 мом дне. Выше будет находиться слой воды, а затем –
                       керосин. Общее давление на дно будет состоять из дав-
     ρ в = 1000 кг/м3
                       ления атмосферы pa , давления керосина pк , давления
     pа = 105 Па
                       воды pв и давления ртути pр , то есть:
    p–?
                                      Керосин
                                      Вода                  h
                                      Ртуть


                              p = pа + pк + pв + pр .

                                     57

Страницы