Задачи › Давление жидкости

Перевёрнутый сосуд

  1. Перевёрнутый сосуд

    Интернет-олимпиада 2018/19, 8 кл.
    6/10

    Цилиндрический металлический сосуд высотой \(H=87\) см и радиусом \(R_1=19{,}7\) см перевернули вверх дном и поставили на резиновую подставку, в дно по центру вставили и приварили тонкостенную трубку радиусом \(R_2=3{,}6\) см. Масса сосуда с трубкой оказалась равной \(M=9{,}3\) кг. В сосуд до уровня \(X=81\) см налили масло плотностью \(\rho=800\) кг/м\(^3\). Определите:

    Рисунок
    1. Избыточную по сравнению с атмосферной силу \(F\) давления масла на боковую поверхность сосуда.

    2. Массу воды \(M_1\), которую нужно налить в трубку, чтобы сосуд оторвался от подставки.

    3. Суммарную массу \(M_2\) мелких металлических шариков, которые надо бросить в трубку, чтобы сосуд оторвался от подставки. Плотность металла \(\rho_1=8450\) кг/м\(^3\).

    Ответы получите и вводите с точностью не хуже \(0{,}5\%\). Ускорение свободного падения примите равным \(9{,}8\)~м/с\(^2\), плотность воды \(1000\)~кг/м\(^3\), число \(\pi=3{,}1416\).
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Избыточное давление масла на стенку сосуда растёт с глубиной; сила на боковую поверхность — это сумма сил по высоте столба масла. Отрыв от подставки наступает, когда сила давления изнутри на дно сосуда превысит его вес.

    Ответ

    1) \(F = 3183 \pm 31{,}8\) Н;  2) \(M_1 = 7{,}717 \pm 0{,}077\) кг;  3) \(M_2 = 65{,}21 \pm 0{,}65\) кг.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи