Global EE

Давление — Задание Физика 8 Класс №00050489

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Давление

№2. Задание без номера

ID: 00050489

Из шара, составленного из двух металлических полушарий, откачали воздух так, что давление внутри стало $10\text{ кПа}$. Снаружи атмосферное давление $100\text{ кПа}$. Площадь сечения, по которому полушария прижаты друг к другу, равна $300\text{ см}^2$.

Какую силу надо приложить, чтобы растащить полушария?

Ответ дайте в Н.

Источник: Global_EE

Решение

Это опыт с магдебургскими полушариями. Снаружи воздух прижимает половинки друг к другу, а изнутри оставшийся воздух их немного распирает. Раз воздуха внутри мало, давит он слабее, и снаружи побеждает атмосфера. Растащить половинки мешает не склейка, а разность давлений.

Найдём эту разность. Атмосферное давление снаружи $100\text{ кПа}$, а внутри $10\text{ кПа}$:

$$\Delta p = 100 - 10 = 90\text{ кПа} = 90\,000\text{ Па}.$$

Площадь переводим в квадратные метры: $300\text{ см}^2 = 0{,}03\text{ м}^2$ (ведь $1\text{ м}^2 = 10\,000\text{ см}^2$).

Сила, которая прижимает половинки, равна разности давлений на площадь, из формулы $p = \dfrac{F}{S}$ получаем $F = pS$:

$$F = \Delta p\cdot S = 90\,000\cdot 0{,}03 = 2700\text{ Н}.$$

Проверим себя двумя силами. Снаружи на сечение давит $100\,000\cdot 0{,}03 = 3000\text{ Н}$, изнутри $10\,000\cdot 0{,}03 = 300\text{ Н}$, разница $3000 - 300 = 2700\text{ Н}$. Совпало.

Ответ

2700
Другие задания по теме «Давление» (8)