Дано: h = 2 м; r = 5 см = 0,05 м; ρ(воды) = 100 кг/м³; g = 10 м/с².
Найти: F - ?
Решение. Вынуть пробку мешает сила давления воды в бассейне. Минимальная сила, необходимая для того, чтобы вынуть пробку из отверстия, по значению равна силе давления воды на пробку: F = Fдавл.
Чтобы найти силу давления на пробку, воспользуемся определением давления: p = Fдавл/S ⇒ Fдавл = pS, а где гидростатическое давление воды: p = ρgh, а площадь круга: S = πr². Отсюда Fдавл = ρgh × πr².
Определим значение искомой величины:
[F] = кг/м³ × м/с² × м × м² = кг×м/с² = Н
F = 1000 × 10 × 2 × 3,14 ×0,05² = 157 Н.
Ответ: F = 157 H.