Задание 25. Воздух, находящийся в стеклянном сосуде под давлением 125 кПа, удерживается в сосуде с помощью пробки (см. рисунок). Площадь поперечного сечения пробки равна 4 см2. Чему равна сила трения, действующая на пробку? Массой пробки можно пренебречь. Воздух снаружи находится при нормальном атмосферном давлении.
1. Анализ условия задачи
Есть сосуд с воздухом, который закрыт пробкой. Известно давление воздуха в сосуде и снаружи. Определить силу трения, действующую на пробку. Изобразим силы, действующие на пробку.
2. Запись условия
Дано:
P=125 кПа=125000 Па
S=4 см2=0.0004 м2
Ратм=100000 Па
______________________
Fтр =?
3. Решение
Согласно третьему закону Ньютона пробка удерживается на месте благодаря равенству силы, действующей со стороны воздуха в сосуде:
H,
и силы, действующей со стороны трения плюс нормального атмосферного давления:
Приравнивая эти величины, имеем:
Ответ: 10 Н