1. Определите высоту водонапорной башни, если манометр, установленный у основания, показывает давление, равное 50 кПа.
2. Какую силу надо приложить, чтобы поднять под водой камень массой 30 кг, объём которого равен 0,012 м³?

1. Определим высоту водонапорной башни.

Давление столба жидкости определяется формулой:

где
$p=50\text{ кПа}=50000\text{ Па}$,
$\rho =1000{\text{ кг/м}}^3$ — плотность воды,
$g\approx 10\text{ Н/кг}$,
$h$ — высота столба воды.

Выразим высоту:

Подставим значения:

Ответ: высота водонапорной башни примерно 5 м.

2. Определим силу, необходимую для подъёма камня под водой.

На камень действуют две основные силы: сила тяжести вниз и выталкивающая сила Архимеда вверх.

Сила тяжести:

Сила Архимеда:

где
$\rho =1000{\text{ кг/м}}^3$,
$V=0,012{\text{ м}}^3$.

Тогда:

Чтобы равномерно поднимать камень под водой, нужно приложить силу, равную разности силы тяжести и силы Архимеда:

Ответ: необходимо приложить силу 180 Н.