Чтобы определить полное давление на дно пробирки, в которую налита вода, нам нужно учитывать два компонента давления: атмосферное давление и гидростатическое давление, которое создаёт столб воды.
Шаг 1: Понимание формул
Гидростатическое давление можно рассчитать по формуле: \[ P_{г} = \rho \cdot g \cdot h \] где:
- \( P_{г} \) - гидростатическое давление,
- \( \rho \) - плотность жидкости (в нашем случае воды),
- \( g \) - ускорение свободного падения,
- \( h \) - высота столба жидкости.
Полное давление на дно пробирки будет составлять сумму атмосферного давления и гидростатического давления: \[ P_{total} = P_{атм} + P_{г} \]
Шаг 2: Подстановка значений
- Атмосферное давление \( P_{атм} = 100 \, кПа = 100,000 \, Па \) (1 кПа = 1000 Па).
- Плотность воды \( \rho = 1,000 \, кг/м³ \).
- Ускорение свободного падения \( g = 10 \, Н/кг \).
- Высота столба воды \( h = 71 \, см = 0.71 \, м \) (1 см = 0.01 м).
Шаг 3: Расчет гидростатического давления
Теперь подставим значения в формулу для гидростатического давления:
\[ P_{г} = \rho \cdot g \cdot h \] \[ P_{г} = 1000 \, кг/м³ \cdot 10 \, Н/кг \cdot 0.71 \, м \] \[ P_{г} = 1000 \cdot 10 \cdot 0.71 = 7100 \, Па \]
Шаг 4: Расчет полного давления
Теперь рассчитаем полное давление, используя значение гидростатического давления:
\[ P_{total} = P_{атм} + P_{г} \] \[ P_{total} = 100000 \, Па + 7100 \, Па \] \[ P_{total} = 107100 \, Па \]
Ответ
Полное давление на дно пробирки составляет 107100 Па.