3. Альпинисты поднялись на вершину горы высотой 1 км. На сколько относительно по- верхности Земли изменилась при этом потенциальная энергия альпиниста массой 70 кг?
кДж.
ответ:​

давление воды - это гидростатическое давление.

pгидр = ρgh

h  -    глубина

g  - ускорение свободного  падения

  ρ  - плотность воды  ( 10³ кг/м³)

pгидр = 10³×10×14 =140 000 па = 140×10³ = 140 кпа

в гидравлическом прессе, где

fм-сила, действующая на малый поршень

fб-сила, действующая на больший поршень

sм- площадь малого поршня 10см2=0,001м2

sб-площадь большого поршня 1000см2=0,1м2

fб / fм=sб / sм, площади нам известны, узнаем силу, действующую на больший поршень, это будет сила тяжести: f(тяж)=mg=80кг х 10н/кг=800н,

отсюда, сила,действующая на малый поршень вычисляется по формуле:  

fм=(fб х sм) /sб=(800н х0,001м2) /0,1м2=8н, т.е, сила , действующая на малый поршень равна 8н,и  чтобы система находилась в состоянии покоя ,по идее, на малый поршень нужно положить груз массой: m(груза)=fм : g= 8н : 10н/кг=0,8 кг = 800 г

если груз на малый поршень не положить, то поршни будут смещаться, так как гидравлический пресс - это своего рода сообщающиеся сосуды, и смещаться будут до тех пор, пока давление в обоих сосудах не станет одинаковым.узнаем давление, производимое на большой поршень:

р=f(тяж)/sб=800н : 0,1м2=8000па.

а по закону паскаля, давление, производимое на  жидкость передается в любом направлении без изменения, следовательно оно передастся и в другой сообщающийся сосуд и уравновесится столбом жидкости, давление которого будет равным 8000па. рассчитаем высоту столба жидкости по формуле р(давление)=р(жидкости)hg, отсюда h=р(давление) / (р(жидкости)g)=8000па / (1000кг/м3 х 10н/кг)=0,8м, следовательно, вода под малым поршнем должна подняться на 0,8м, а так как уровни жидкости были одинаковыми, то под большим поршнем вода опустится на 0,8м

эта была впервые решена древнегреческим ученым архимедом и является частным случаем применения закона архимеда. для того, чтобы определить объем предмета неправильной формы, нужно поместить его в емкость с водой. тогда объем воды, вытесненной предметом, будет равен объему самого предмета. объем вытесненной воды может быть легко измерен с сосуда цилиндрической или прямоугольной формы.