Do naczynia o przekroju 20 cm2 w płaszczyznie poziomej wlano wodę o wysokości h1=30cm a nastepnie warstwę nafty o grubości h2=20cm
Oblicz cieśnienie hydrostatyczne na granicy cieczy
i oblicz ciśnienie cieczy na dno naczynia
" Life is not a problem to be solved but a reality to be experienced! "
© Copyright 2013 - 2025 KUDO.TIPS - All rights reserved.
dane:
S = 20 cm2 = 0,002 m2 - pole powierzchni dna naczynia
hw = 30 cm = 0,3 m - wys.słupa wody
hn = 20 cm = 0,2 m - wys.słupa nafty
dn = 0,8 g/cm3 = 800 kg/m3 - gęstość nafty
dw = 1 g/cm3 = 1000 kg/m3 - gęstość wody
g = 10 m/s2 = 10 N/kg - przyspieszenie ziemskie
szukane:
a) pn = ? - ciśnienie na granicy cieczy
b) p = ? - ciśnienie na dno naczynia
p = F/S, gdzie:
p - ciśnienie
F - parcie (siła nacisku)
S - pole powierzchni
Jednostką ciśnienia jest paskal (1 Pa)
1 Pa = 1 N/1 m2
1 kPa = 1000 Pa
a) Na granicy cieczy działa tylko ciśnienie nafty.
p = F/S
d = m/V --> m = d* V
V = S * h
F = mg = dn *g* S * hn
pn = dn*g*S*hn/S = dn*g* hn
pn = 800kg/m3 *10N/kg * 0,2m = 1600N/m2
pn = 1600 Pa = 1,6 kPa
====================
b) Na dno naczynia działa ciśnienie wody i nafty:
p = pw + pn
pw = F/S
F = mg = dw*g* S * hw
pw = dw*g*S * hw/S = dw*g* hw
pw = 1000kg/m3 *10N/kg * 0,3m = 3000 N/m2
pw = 3000 Pa = 3 kPa
--------------------------
p = 3000 Pa + 1600 Pa = 4 600 Pa
p = 4,6 kPa (kilopaskali)
======================
Odp.Ciśnienie hydrostatyczne na granicy cieczy wynosi 1600 Pa (1,6 kPa);
ciśnienie na dno naczynia wynosi 4 600 Pa (4,6 kPa).
(W obliczeniach uwzględniono zgodnie z poleceniem zadania jedynie ciśnienie hydrostatyczne z pominięciem ciśnienia atmosferycznego powietrza)