Чтобы найти давление воды на дно сосуда, нужно использовать формулу давления, связанной с гидростатическим давлением:
[ P = \rho \cdot g \cdot h, ]
где:
- ( P ) — давление,
- ( \rho ) — плотность жидкости (для воды примерно 1000 кг/м³),
- ( g ) — ускорение свободного падения (приблизительно 9.81 м/с²),
- ( h ) — высота столба жидкости.
Сначала нужно найти высоту столба воды в цилиндре. Известно, что объем воды ( V ) равен 2 литрам, что соответствует 2000 см³, так как 1 литр = 1000 см³.
Цилиндрическая форма сосуда позволяет выразить объем как:
[ V = S \cdot h, ]
где:
- ( S ) — площадь основания (50 см²),
- ( h ) — высота столба жидкости.
Подставим известные значения:
[ 2000 = 50 \cdot h. ]
Отсюда высота ( h ) равна:
[ h = \frac{2000}{50} = 40 \, \text{см} = 0.4 \, \text{м}. ]
Теперь подставим все значения в формулу для нахождения давления:
[ P = 1000 \, \text{кг/м}^3 \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 \cdot 0.4 \, \text{м}. ]
Вычислим:
[ P = 1000 \cdot 9.81 \cdot 0.4 = 3924 \, \text{Па} \, (\text{Паскаль}). ]
Таким образом, давление воды на дно сосуда составляет 3924 Паскаля.