Чтобы определить силу давления на герметизирующую крышку, необходимо сначала вычислить давление жидкости на данной глубине, а затем умножить это давление на площадь крышки.
Шаг 1: Вычисление давления жидкости
Давление P на глубине h в жидкости можно вычислить по формуле:
\[ P = \rho \cdot g \cdot h \]
где:
- \( P \) — давление (в паскалях),
- \( \rho \) — плотность жидкости (в кг/м³),
- \( g \) — ускорение свободного падения (в м/с²),
- \( h \) — высота столба жидкости (в метрах).
Дано:
- Плотность жидкости \( \rho = 1030 \, \text{кг/м}^3 \)
- Ускорение свободного падения \( g = 10 \, \text{м/с}^2 \)
- Высота жидкости \( h = 100 \, \text{мм} = 0.1 \, \text{м} \) (необходимо преобразовать из миллиметров в метры)
Подставляем данные в формулу:
\[ P = 1030 \cdot 10 \cdot 0.1 \]
Шаг 2: Вычисляем давление
\[ P = 1030 \cdot 10 \cdot 0.1 = 1030 \cdot 1 = 1030 \, \text{Па} \]
Шаг 3: Вычисление силы давления
Сила давления F (в ньютонах) на крышку определяется по формуле:
\[ F = P \cdot A \]
где:
- \( A \) — площадь крышки (в м²).
Площадь крышки дана в квадратных сантиметрах:
\[ A = 21 \, \text{см}^2 = 21 \cdot 10^{-4} \, \text{м}^2 = 0.0021 \, \text{м}^2 \]
Подставляем давление и площадь в формулу для силы:
\[ F = 1030 \cdot 0.0021 \]
Шаг 4: Вычисляем силу
\[ F = 1030 \cdot 0.0021 = 2.163 \, \text{Н} \]
Заключительный этап: Округление
Округляем ответ до десятых: \[ F \approx 2.2 \, \text{Н} \]
Ответ:
Сила давления на герметизирующую крышку составляет примерно 2.2 Н.