Задачи с решениями

В бак с водой на глубину H = 1 м опущена длинная трубка диаметром d = 10 см, к которой снизу плотно прилегает цилиндрический диск толщиной h = 10 см и диаметром D = 20 см (рис. 1.15.2).

Рисунок 1.15.2.

Плотность воды ρ_в = 1000 кг/м³, плотность материала диска ρ = 2000 кг/м³. Определите, какой высоты h₀ столб воды нужно налить в трубку, чтобы диск оторвался от трубки.

Диск оторвется от трубки, когда сила давления воды снизу на основание диска уравновесится силой тяжести силой давления воды на выступающую за пределы трубки площадь верхней поверхности диска и силой гидростатического давления столба воды в трубке:

Следует отметить, что атмосферное давление передается одинаково на верхнюю и нижнюю поверхности диска. Из этого соотношения следует:

2 из 2