Какова глубина погружения водолаза, если давление, действующее на его иллюминатор, составляет 200 кПа?
Физика9 классТемпература и давление в жидкостяхглубина погружениядавление водолазафизика 9 классдавление в жидкостирасчет глубины погружения
Чтобы определить глубину погружения водолаза, необходимо использовать закон гидростатики, который связывает давление, глубину и плотность жидкости. Давайте разберем шаги решения этой задачи.
Шаг 1: Понимание давления на глубинеДавление на глубине в жидкости можно выразить следующей формулой:
P = P0 + ρgh
В нашем случае общее давление P составляет 200 кПа. Мы знаем, что атмосферное давление P0 равно 101 кПа. Теперь подставим известные значения в формулу:
200 кПа = 101 кПа + 1000 кг/м³ * 9.81 м/с² * h
Шаг 3: Упрощение уравненияСначала вычтем атмосферное давление из общего давления:
200 кПа - 101 кПа = 1000 кг/м³ * 9.81 м/с² * h
99 кПа = 1000 кг/м³ * 9.81 м/с² * h
Шаг 4: Перевод единиц99 кПа нужно перевести в Паскали, так как 1 кПа = 1000 Па:
99 кПа = 99000 Па
Шаг 5: Решение уравненияТеперь подставим значения в уравнение:
99000 Па = 1000 кг/м³ * 9.81 м/с² * h
Теперь выразим h:
h = 99000 Па / (1000 кг/м³ * 9.81 м/с²)
h = 99000 / 9810
h ≈ 10.1 м
Шаг 6: ИтогТаким образом, глубина погружения водолаза составляет примерно 10.1 метра.