В стеклянном сосуде находится один над другим три слоя несмешивающихся жидкостей: бензина, ртути и морской воды. Высока каждого слоя равна 10 см. Определите давление на глубине 15 см. Чему равно общее давление на дно сосуда? Какая сила действует на дно сосуда, если дно плоское и его площадь равна 10 см2?

Дано:

ρ = 0,8 г/см³ = 800 кг/м³

S = 210 см² = 0,021 м²

S' = 6 300 см² = 0,63 м²

g = 10 м/с²

p₀ = 100 кПа = 10⁵ Па

Найти:

H - ?

Решение:

Запишем выражение для гидростатического давления жидкости плотности ρ на глубине H :

p = ρ·g·H

Тогда сила гидростатического давления равна :

F = p·S = ρ·g·H·S

Запишем выражение для силы давления со стороны атмосферы p₀ на окно площадью S' :

F = p₀·S'

Приравняем эти силы и выразим высоту H :

ρ·g·H·S = p₀·S'

H = (p₀·S') : (ρ·g·S )

Подставим численные значения для величин:

H = (10⁵·0,63) : (800·10·0,021) = 375 м

ответ:

H = 375 м