Page 99 - 881414_FIZYKA_podrecznik_kl_8_PP_fiipbook

Przykład 14.

Oblicz siłę, z jaką powietrze naciska na szybę wystawową o wymiarach: 2 m × 4 m, przyjmując, że ciśnienie
atmosferyczne wynosi 1000 hPa. Wyjaśnij, dlaczego szyba nie pęka pod działaniem siły.

Dane: Szukane:
N
p = 1000 hPa = 100 000 Pa = 100 000 m 2 F = ?
a = 2 m
b = 4 m

Rozwiązanie:
Aby obliczyć siłę, z jaką powietrze naciska na szybę, korzystamy ze wzoru: F = p · S
Pole powierzchni okna obliczamy ze wzoru: S = a · b
stąd wartość siły nacisku będzie wyrażać się wzorem: F = p · a · b
N
Podstawiamy wartości liczbowe i obliczamy: F = 100 000 m 2 · 2 m · 4 m = 800 000 N
F = 800 kN
Odpowiedź: Na tę szybę powietrze naciska z siłą 800 kN. Szyba nie pęka, gdyż powietrze naciska z obu jej stron.

Przykład 15.

Ciśnienie wody wywierane na dno szklanki wynosi 10 hPa. Ile wynosiłoby ciśnienie wywierane na dno szklanki
kg
przez rtęć nalaną do tej samej wysokości? Przyjmij, że gęstość wody wynosi 1000 m 3 , a gęstość rtęci 13 600 kg 3 .
m
Dane: Szukane:
N
p 1 = 10 hPa = 1000 Pa = 1000 m 2 p 2 = ?

d 1 = 1000 kg 3
m
kg
d 2 = 13 600 m 3
N
g = 10 kg
h 1 = h 2

Rozwiązanie:
Wartość ciśnienia hydrostatycznego wywieranego przez wodę na dno szklanki: p 1 = d 1 · h 1 · g,
· g
a przez rtęć: p 2 = d 2 · h 2
= p 1 = p 2
stąd po przekształceniu otrzymujemy: h 1 , analogicznie dla rtęci: h 2
d 1 · g d 2 · g
N
1000 m 2
Obliczamy wysokość słupa wody oraz równą jej wysokość słupa rtęci: h 1 = = 0,1 m = h 2
N
kg
1000 m 3 · 10 kg
Podstawiamy wartości liczbowe i obliczamy ciśnienie wywierane przez rtęć: m
N
N
p 2 = d 2 · h 2 · g = 13 600 kg 3 2 · 0,1 m · 10 kg = 13 600 m 2 = 13 600 Pa
m
Odpowiedź: Ciśnienie rtęci na dno szklanki wynosiłoby 136 hPa.
97