Чому вода, що замерзає, може розірвати трубу для водогону або міцну посудину?

Давление, оказываемое телом на опору:

             p = F/S = mg/S,  где m - масса куба, кг

                                               g = 10 Н/кг - ускорение своб. падения

                                               S - площадь опоры тела, м²

Масса куба:

             m = ρV,  где ρ = 11300 кг/м³ - плотность свинца

                       V - объем свинца, пошедшего на изготовление куба, кг

Так как объем куба:

             V = S·h,  где S - площадь опоры куба, м²

                                   h - высота куба (длина ребра), м

то:

            mg = pS

            ρShg = pS

            ρgh = p

            h = p/ρg = 10000 : 113000 ≈ 0,0885 (м)

Объем куба:

            V = h³ ≈ 0,00069 (м³)

Масса куба:

             m = ρV = 11300 · 0,00069 ≈ 7,833 (кг)

Проверим.

Площадь опоры куба:     S = h² = 0,0885² = 0,00783225 (м²)

Вес куба:     P = F = mg = 7,833 · 10 = 78,33 (H)

Давление, которое оказывает куб на опору:

              p = F/S = 78,33 : 0,00783225 ≈ 10 000 (Па) = 10 (кПа)