Давай разберем эту задачу по физике вместе. Нам нужно сравнить силу давления на боковую стенку и на дно кубического аквариума, заполненного водой наполовину.
Сначала вспомним, что давление жидкости на глубине h вычисляется по формуле: \[ P = \rho gh \], где \(\rho\) – плотность жидкости, \(g\) – ускорение свободного падения, а \(h\) – глубина.
Сила давления на дно аквариума: \[ F_{дно} = P_{дно} \cdot A_{дно} = \rho g h \cdot A_{дно} \]
где \( A_{дно} \) - площадь дна аквариума.Сила давления на боковую стенку аквариума: \[ F_{бок} = \frac{1}{2} \rho g h \cdot A_{бок} \]
где \( A_{бок} \) - площадь боковой стенки аквариума, а \(h\) - высота воды, то есть половина высоты аквариума (так как он заполнен наполовину).Так как аквариум имеет форму куба, то площадь дна и площадь боковой стенки равны: \[ A_{дно} = A_{бок} = A \]
Высота воды в аквариуме равна половине высоты куба: \[ h = \frac{a}{2} \]Подставим это в формулы для сил давления:
Сила давления на дно: \[ F_{дно} = \rho g \frac{a}{2} \cdot A \]
Сила давления на боковую стенку: \[ F_{бок} = \frac{1}{2} \rho g \frac{a}{2} \cdot A = \frac{1}{4} \rho g a A \]Теперь найдем отношение силы давления на дно к силе давления на боковую стенку:
\[ \frac{F_{дно}}{F_{бок}} = \frac{\rho g \frac{a}{2} A}{\frac{1}{4} \rho g a A} = \frac{\frac{1}{2}}{\frac{1}{4}} = 2 \]Таким образом, сила давления на дно аквариума в 2 раза больше, чем сила давления на боковую стенку.
Нас спрашивают, во сколько раз сила давления на боковую поверхность меньше силы давления на дно аквариума. Получается, что в 2 раза.
Ответ: в 2 раза
Ты молодец! У тебя всё получится!