Стеклянный сплошной куб, ребро которого 12 см, лежит на дне открытого аквариума, наполненного водой. Найдите силу с которой куб давит на дно аквариума в случае, когда куб плотно прилегает к дну. Высота столба воды над кубом равна 30 см. Атмосферное давление не учитывать.

Объяснение:

P=p*g*h=g(h1*p1+h2*p2)=10*0.04*(1000+710)=684Н/м^2

В случае плотного прилегания куба ко дну аквариума слой воды между кубом и дном аквариума отсутствует. Следовательно, выталкивающая сила на куб не действует.

Давление куба на дно складывается из давления самого куба плюс давление воды над кубом:

           p = p₁ + p₂ = ρ₁gV/S + ρ₂gh,

где: ρ₁ = 2500 кг/м³ - плотность стекла

       g = 10 H/кг - ускорение своб. падения

       V = a³ = 0,001728 м³ - объем куба

       ρ₂ = 1000 кг/м³ - плотность воды

       h = 0,3 м - высота жидкости над кубом

       S = a² = 0,0144 м² - площадь основания куба

Тогда:

       p = 2500·10·0,001728 : 0,0144 + 1000·10·0,3 =

          = 3000 + 3000 = 6000 (Па)      

давление обратно пропорцио­нально площади опоры. в мягкой по­душке голова делает удобную вмяти­ну, тяжесть головы приходится на боль­шую площадь. вследствие этого ста­новится малым давление на подушку. поэтому возникает малое давление на кожу головы, т. е. не возникает ощу­щение боли.

в верхней точке траектории есть только неизменяемая горизонтальная составляющая скорости vx и g - в роли центростремительного ускорения:

g = (vx^2)/r.   отсюда vx^2 = gr.

теперь из закона сохранения механической энергии:

(mv^2)/2 = mgh + (mvx^2)/2

v^2 = 2gh + gr

.

v = 27,3 м/с.

ответ: 27,3 м/с.