2016-09-19
Отверстие в горизонтальном дне сосуда закрыто лёгким полусферическим колпачком радиусом $R$ (см. рисунок). Сосуд наполнен жидкостью плотностью $\rho$. Дно находится на глубине $H$. Найдите силу, с которой колпачок давит на дно сосуда. Ускорение свободного падения равно $g$. Объём шара радиусом $R$ равен $4 \pi R^{3}/3$.
Решение:
Так как колпачок лёгкий, то искомая сила равна весу жидкости, находящейся непосредственно над ним. Пусть $V$ — объём этой жидкости. Тогда:
$F = \rho gV = \rho g \left ( \pi R^{2} H - \frac{2}{3} \pi R^{3} \right ) = \rho g \pi R^{2} \left ( H - \frac{2}{3} R \right )$.