Чтобы определить глубину, на которой давление в озере равно 250 кПа, необходимо использовать формулу для расчета гидростатического давления. Гидростатическое давление определяется как:
[ P = P_0 + \rho \cdot g \cdot h ]
где:
- ( P ) — давление на глубине ( h ),
- ( P_0 ) — атмосферное давление на поверхности (обычно около 101,3 кПа на уровне моря),
- ( \rho ) — плотность жидкости (для пресной воды около 1000 кг/м³),
- ( g ) — ускорение свободного падения (приблизительно 9,81 м/с²),
- ( h ) — глубина в метрах.
Подставим известные значения в формулу и решим её относительно глубины ( h ):
[ 250 \, \text{kPa} = 101,3 \, \text{kPa} + 1000 \, \text{kg/m}^3 \cdot 9,81 \, \text{m/s}^2 \cdot h ]
Сначала перенесем атмосферное давление на другую сторону уравнения:
[ 250 \, \text{kPa} - 101,3 \, \text{kPa} = 1000 \, \text{kg/m}^3 \cdot 9,81 \, \text{m/s}^2 \cdot h ]
[ 148,7 \, \text{kPa} = 1000 \, \text{kg/m}^3 \cdot 9,81 \, \text{m/s}^2 \cdot h ]
Теперь преобразуем кПа в Па (1 кПа = 1000 Па):
[ 148700 \, \text{Pa} = 1000 \, \text{kg/m}^3 \cdot 9,81 \, \text{m/s}^2 \cdot h ]
Решим уравнение для ( h ):
[ h = \frac{148700 \, \text{Pa}}{1000 \, \text{kg/m}^3 \cdot 9,81 \, \text{m/s}^2} ]
[ h \approx \frac{148700}{9810} ]
[ h \approx 15,15 \, \text{м} ]
Таким образом, давление в озере будет равно 250 кПа на глубине примерно 15,15 метров.