Рассмотрим задачу пошагово.
Дано:
- Размеры сосуда: 2 м × 2 м × 2 м
- Давление газа: \( 2,7 \times 10^3 \text{ Па} \)
- Плотность газа: \( 13 \text{ кг/м}^3 \)
- Ускорение свободного падения: \( g = 10 \text{ Н/кг} \)
Нам нужно найти:
- Силу давления газа на стенку сосуда (\( F_d \))
- Силу тяжести, действующую на газ (\( F_t \))
Шаг 1. Вычислим площадь стенки, на которую действует давление.
Площадь одной стенки (например, фронтальной):
\[ S = \text{длина} \times \text{ширина} = 2 \text{ м} \times 2 \text{ м} = 4 \text{ м}^2 \]
Шаг 2. Вычислим силу давления на стенку.
Давление — это сила на единицу площади,
поэтому сила давления:
\[ F_d = p \times S \]
Подставим значения:
\[ F_d = 2,7 \times 10^3 \times 4 = 10\,800 \text{ Н} \]
Записываем в научной нотации:
\[ F_d = 1,08 \times 10^4 \text{ Н} \]
Шаг 3. Вычислим массу газа в сосуде.
Объем сосуда:
\[ V = 2 \times 2 \times 2 = 8 \text{ м}^3 \]
Масса газа:
\[ m = \rho \times V = 13 \times 8 = 104 \text{ кг} \]
Шаг 4. Вычислим силу тяжести, действующую на газ.
\[ F_t = m \times g = 104 \times 10 = 1\,040 \text{ Н} \]
Итоговые ответы:
\[ \boxed{ F_d = 1,08 \times 10^4 \text{ Н} } \] \[ \boxed{ F_t = 1\,040 \text{ Н} } \]
Если нужно, я могу подготовить финальный ответ в требуемом виде или объяснить подробнее.