Độ sâu của nước trong một bể bơi thay đổi trong khoảng từ 0,80 m đến 2,40 m. Khối lượng riêng của nước = 1,00.103 kg/m” và áp suất khí quyển là 1,01.10 Pa. a) Tính áp suất lớn nhất tác dụng lên mỗi điểm ở đáy bể bơi. b) Ở đáy bể có một nắp ống thoát nước hình tròn, bán kính 10,0 cm. Tính lực cần thiết để nhấc nắp này lên, bỏ qua trọng lượng của nắp. c) Từ kết quả ở câu b, hãy đề xuất phương án bố trí ống thoát nước của bể bơi để có thể thoát nước dễ dàng hơn.

Đáp án:

$\begin{align}
  & a)p=1,{{25.10}^{5}}Pa \\ 
 & b)F=3927N \\ 
\end{align}$

Giải thích các bước giải:

 a) áp suất lớn nhất tác dụng lên mỗi điểm ở đáy bể bơi:

$p={{p}_{0}}+\rho .g.h=1,{{01.10}^{5}}+1,{{00.10}^{3}}.10.2,4=1,{{25.10}^{5}}(Pa)$

b) diện tích nắp ống:

$S=\pi .{{R}^{2}}=\pi .0,{{1}^{2}}=0,01\pi ({{m}^{2}})$

Lực cần thiết :

$F=p.S=1,{{25.10}^{5}}.0,01\pi =1250\pi \approx 3927N$

c)Phương án thiết kế bố trí ống thoát nước của bể bơi.

Nắp ống thoát nước đặt ở vị trí màu đen sẽ dễ dàng thoát nước hơn, vì áp lực của nước tác dụng lên nắp đen nhỏ hơn áp lực của nước tác dụng lên nắp xanh.