Cửa ngoài một nhà rộng 3,4m cao 2,1m. Một trận bão đi qua, áp suất bên ngoài giảm

Bài 41: Áp suất thủy tĩnh. Nguyên lí Pa-xcan

Bài 4 (trang 201 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Cửa ngoài một nhà rộng 3,4m cao 2,1m. Một trận bão đi qua, áp suất bên ngoài giảm đi còn 0,96 atm. Trong nhà áp suất vẫn giữ 1,0 atm. Hỏi lực toàn phần ép vào cửa là bao nhiêu?

Lời giải:

Độ chênh áp suất tác dụng lên diện tích cửa là:

Δp = p_t - p_n

Δp =1 - 0,96 = 0,04 atm = 0,04.1,013.10⁵ = 4052 Pa

Áp suất của khí quyển bên trong và ngoài phòng tác dụng lên cửa MN hai lực song song ngược chiều. Do vậy hợp lực tác dụng lên cửa là: F_hl→= F_t→+ F_n→

Vì F_t > F_n nên F_hl→có chiều hướng ra ngoài và có độ lớn:

F_hl = F_t – F_n = p_t.S – p_n.S = (p_t – p_n).S = Δp.S = 4052.3,4.2,1 = 28931 N