Το έμβολο και οι πιέσεις.

Ένα κυλινδρικό δοχείο ύψους Η=2m είναι γεμάτο νερό, ενώ κοντά στη βάση του έχει προσαρμοσθεί κατακόρυφος σωλήνας ύψους h=1m και διατομής Α=4cm², ο οποίος κλείνεται με αβαρές έμβολο, στο οποίο ασκούμε κατακόρυφη δύναμη F=20Ν, όπως στο σχήμα.

i)  Να υπολογιστούν οι πιέσεις στα σημεία Β και Γ, στην κάτω και άνω βάση του κυλινδρικού δοχείου αντίστοιχα.

ii)  Αν αρχίσουμε να μειώνουμε την ασκούμενη δύναμη F, τι θα συμβεί με την πίεση στο σημείο Γ; Ποια η ελάχιστη δύναμη που το υγρό μπορεί να ασκεί στην άνω βάση του κυλίνδρου, η οποία έχει εμβαδόν Α₁=0,6m²;

iii) Αν αφαιρέσουμε το έμβολο θα χυθεί το νερό από το σωλήνα; Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.

iv) Η δύναμη που θα ασκεί τελικά το νερό στη κάτω βάση του κυλίνδρου θα είναι μεγαλύτερη, ίση ή μικρότερη του βάρους του νερού που περιέχεται στο δοχείο;

Δίνεται  η ατμοσφαιρική πίεση p_ατ=10⁵ Ρα, η πυκνότητα του νερού ρ=1.000kg/m³, ενώ g=10m/s².

Απάντηση:

ή

Το έμβολο και οι πιέσεις.

Το έμβολο και οι πιέσεις.