Задача. В подводной части судна образовалось отверстие, площадь которого $S=50$ см2. Отверстие находится ниже уровня воды на расстоянии $h=3$ м. Какая минимальная сила $F$ требуется для того, чтобы удержать заплату с внутренней стороны судна?
Решение. Минимальная сила будет равна силе давления в жидкости на уровне отверстия. Давление в жидкости есть результат давления непосредственно самой жидкости (гидростатическое давление создаваемое столбом жидкости) и действия на поверхность жидкости атмосферы (атмосферное давление). Поясним почему. Согласно закону Паскаля, давление, оказываемое на жидкость, передается во все точки жидкости, по всем направлениям, причем одинаково. На поверхность верхней жидкости действует атмосфера, давление которой также будет передаваться в том числе и на заплату. Тогда давление на нее
$p=p_0+p_1$,
где $p_0$ — атмосферное давление, $p_1$ — гидростатическое давление воды.
Гидростатическое давление, создаваемое каждой жидкостью определяется выражением
$p_1=\rho \cdot g \cdot h$.
Сила давления определяется выражением $F=p \cdot S$. Тогда искомую нами силу можно рассчитать по формуле
$F=(p_0+\rho \cdot g \cdot h) \cdot S$,
$F=(100000+1000 \cdot 10 \cdot 3) \cdot 0,005=650$ Н.
Ответ: 650 Н.