Дано:
- Высота башни h = 25 м
- Площадь сечения отверстия S = 4 см^2 = 4 * 10^-4 м^2
- Ускорение свободного падения g = 9.81 м/с^2
- Плотность воды ρ = 1000 кг/м^3
Найти:
С какой силой нужно придерживать заглушку к отверстию, чтобы вода не лилась.
Решение:
Давление на дне башни равно сумме давления воздуха и гидростатического давления воды в столбе высотой h:
P = P_возд + P_воды = 0 + ρgh
Где P - давление на дне башни, P_возд - давление воздуха (принимаем равным нулю), P_воды - гидростатическое давление воды, ρ - плотность воды, g - ускорение свободного падения, h - высота башни.
Сила F, с которой вода давит на отверстие, определяется как произведение давления на площадь отверстия:
F = P * S
Подставляем выражение для давления и известные значения:
F = (ρgh) * S
F = 1000 * 9.81 * 25 * 4 * 10^-4
F = 9810 Н
Ответ:
Сила, с которой нужно придерживать заглушку к отверстию, чтобы вода не лилась, составляет 9810 Н.