راهنمایی کوتاه: فشار مایع به چگالی، ارتفاع و شتاب گرانش بستگی دارد.
گامبهگام:
- ۱) فشار مایع در یک نقطه از رابطه P = ρgh بهدست میآید که ρ چگالی، g شتاب گرانش و h ارتفاع مایع است.
- ۲) در هر دو ظرف، آب یکسان است (چگالی ρ برابر)، ارتفاع آب یکسان است (h برابر) و g ثابت است.
- ۳) پس فشار آب بر کف هر دو ظرف برابر است: Pکف = ρgh (مستقل از شکل ظرف).
- ۴) برای فشار آب بر میز، باید نیروی کل آب بر کف ظرف را در نظر گرفت: F = P × سطح کف.
- ۵) اگر شکل ظرفها متفاوت باشد (مثلاً یکی گشادتر)، سطح کف ممکن است متفاوت باشد.
- ۶) نیروی F = ρgh × A (A سطح کف). اگر A بزرگتر باشد، نیروی بیشتری به میز وارد میشود.
پاسخ نهایی:
- الف) فشار آب بر کف هر دو ظرف برابر است (چون ρ، g و h یکسان).
- ب) آب در ظرفی که سطح کف بزرگتر دارد، با نیروی بیشتری بر میز وارد میکند (F = ρgh × A). اگر سطح کف یکسان باشد، نیرو نیز برابر است.
مثال مشابه: دو استخر با عمق یکسان اما کفهای متفاوت را در نظر بگیر. فشار در کف هر دو یکسان است، اما استخری که کف بزرگتری دارد، نیروی بیشتری به زمین وارد میکند.
اگر میخواهی بیشتر یاد بگیری: دربارهٔ اصل پاسکال و فشار در مایعات مطالعه کن. آزمایشهای ساده با بطریهای آب و اندازهگیری فشار را انجام بده.
