ID: 00012261
Водосточная труба двухэтажного дома высотой 5 м засорилась у нижнего конца так, что вода через образовавшуюся пробку совсем не протекает. Какова минимальная сила трения пробки о трубу, если известно, что площадь пробки равна 0,01 м² Плотность воды 1000 кг/м³, ускорение свободного падения g = 10 Н/кг. Ответ дайте в Ньютонах.
Источник: ФИПИ
Дано:
$h = 5\ \text{м}$
$S = 0{,}01\ \text{м}^2$
$\rho = 1000\ \text{кг/м}^3$
$g = 10\ \text{Н/кг}$
Найти: $F_{\text{тр}}$
Решение:
На пробку давит столб воды высотой 5 м. Давление воды.
$$p = \rho g h = 1000\cdot 10\cdot 5 = 50\,000\ \text{Па}$$
Сила, выталкивающая пробку, равна давлению на её площадь; трение должно её уравновесить.
$$F_{\text{тр}} = p\cdot S = 50\,000\cdot 0{,}01 = 500\ \text{Н}$$