Дано:
Высота кольца (h) = 10 мм = 0.01 м
Внутренний диаметр кольца (d₁) = 50 мм = 0.05 м
Внешний диаметр кольца (d₂) = 52 мм = 0.052 м
Плотность воды (ρ) = 1000 кг/м³
Ускорение свободного падения (g) = 9.81 м/с²
Найти:
Силу, необходимую для отрыва кольца от поверхности воды
Решение:
Сначала найдем разность давлений между верхней и нижней поверхностями кольца:
ΔP = ρ * g * h
Теперь найдем площадь внутренней и внешней поверхностей кольца:
A₁ = π * (d₁/2)²
A₂ = π * (d₂/2)²
Тогда сила, необходимая для отрыва кольца от поверхности воды, будет равна разности давлений, умноженной на разность площадей:
F = ΔP * (A₂ - A₁)
Подставляя известные значения и рассчитывая площади, получаем:
ΔP = 1000 * 9.81 * 0.01 = 98.1 Па
A₁ = π * (0.05/2)² ≈ 0.001963 m²
A₂ = π * (0.052/2)² ≈ 0.002123 m²
F = 98.1 * (0.002123 - 0.001963) ≈ 15.66 Н
Ответ:
Сила, необходимая для отрыва кольца от поверхности воды, составляет примерно 15.66 Н