Для определения плотности жидкости, которая оказывает давление на дно сосуда, можно воспользоваться уравнением, связывающим давление, плотность жидкости, высоту столба жидкости и ускорение свободного падения. Это уравнение можно записать следующим образом:
[ P = \rho g h ]
где:
- ( P ) — давление, оказываемое жидкостью (в паскалях, Па),
- ( \rho ) — плотность жидкости (в килограммах на кубический метр, кг/м³),
- ( g ) — ускорение свободного падения (обычно принимается равным 9,81 м/с²),
- ( h ) — высота столба жидкости (в метрах, м).
Нам известно:
- ( P = 4 \text{ кПа} = 4000 \text{ Па} ) (переводим в паскали, так как 1 кПа = 1000 Па),
- ( h = 0,5 \text{ м} ),
- ( g = 9,81 \text{ м/с}^2 ).
Подставляем эти значения в уравнение:
[ 4000 = \rho \cdot 9,81 \cdot 0,5 ]
Теперь выразим плотность жидкости (( \rho )):
[ \rho = \frac{4000}{9,81 \cdot 0,5} ]
Выполним вычисления:
[ \rho = \frac{4000}{4,905} \approx 815,5 \text{ кг/м}^3 ]
Таким образом, плотность жидкости, которая оказывает давление на дно сосуда 4 кПа при высоте столба жидкости 0,5 м, составляет приблизительно 815,5 кг/м³.