Question

Na wsi kiszone ogórki przechowuje się nieraz w studni w plastikowych butlach uwiązanych na sznurku. Pojemność butli wynosi 5 litrów. Skorzystaj z danych na rysunku i oblicz:
Od dołu słoika w górę do samej góry korka jest 30 cm.
Od górnej powierzchni korka do powierzchni wody jest 10 cm.
Cały słoik zanurzony w wodzie 30 + 10 + 40 cm.
Oblicz:
a) ciśnienie na poziomie korka,
b) ciśnienie na poziomie dna naczynia,
c) różnicę ciśnienia między górną i dolną powierzchnią butli,
d) siłę wyporu działającą na butlę.

Zadanie 13 strona 86 Ćwiczenia z fizyki Nowa Era.

Answer 1

P = p₀ + ρ * g * h
p₀ - cisnienie na powierzchni wody, ale poniewaz nie mamy dane to przyjme srednie czyli 1013,25 hPa; gdyby pytanie byloby o cisnienie hydrostatyczne uzylabym wzoru p = ρ * g * h

h1 = 10 cm = 0,1 m //od powierzchni wody do korka
h2 = 0,1 + 0,3 = 0,4m //od powierzchni wody do dna

p₀ = 1013,25 hPa = 101325 Pa

p1 = p₀ + ρ(wody) * g * h1
p1 = 101325 + 998*10*0,1
p1 = 102323 Pa

p2 = p₀ + ρ(wody) * g * h2
p2 = 101325 + 998*10*0,4
p2 = 105317 Pa

Δp = p2 - p1
Δp = 105317 Pa - 102323 Pa
Δp = 95 085 Pa ≈ 95 hPa

F wyporu = ρ(wody) * g* V
V = 5litrow = 5dm³ = 0,005 m3
F wyporu = 998 * 10 * 0,005
F wyporu = 499 N