Problems14 - Chapter 14 Problems 1, 2 , 3 =...

Download Document
Showing pages : 1 of 17
This preview has blurred sections. Sign up to view the full version! View Full Document
Chapter 14 Problems 1,  2 3   = straightforward, intermediate,  challenging Section 14.1 Pressure 1. Calculate the mass of a solid iron sphere  that has a diameter of 3.00 cm. 2. Find the order of magnitude of the  density of the nucleus of an atom. What does  this result suggest concerning the structure of  matter? Model a nucleus as protons and  neutrons closely packed together.  Each has  mass 1.67  ×  10 –27  kg and radius on the order of  10 –15  m. 3. A 50.0-kg woman balances on one heel  of a pair of high-heeled shoes. If the heel is  circular and has a radius of 0.500 cm, what  pressure does she exert on the floor? 4. The four tires of an automobile are  inflated to a gauge pressure of 200 kPa.  Each  tire has an area of 0.024 0 m 2  in contact with the  ground.  Determine the weight of the  automobile. 5. What is the total mass of the Earth's  atmosphere? (The radius of the Earth is  6.37  ×  10 6  m, and atmospheric pressure at the  surface is 1.013  ×  10 5  N/m 2 .) Section 14.2  Variation of Pressure with  Depth 6. (a) Calculate the absolute pressure at an  ocean depth of 1 000 m.  Assume the density of  seawater is 1 024 kg/m 3  and that the air above  exerts a pressure of 101.3 kPa.  (b) At this  depth, what force must the frame around a  circular submarine porthole having a diameter  of 30.0 cm exert to counterbalance the force  exerted by the water? 7. The spring of the pressure gauge shown  in Figure 14.2 has a force constant of 1 000  N/m, and the piston has a diameter of 2.00 cm.  As the gauge is lowered into water, what change  in depth causes the piston to move in by 0.500  cm? 8. The small piston of a hydraulic lift has a  cross-sectional area of 3.00 cm 2  and its large  piston has a cross-sectional area of  200 cm 2  (Figure 14.4). What force must be  applied to the small piston for the lift to raise a  load of 15.0 kN? (In service stations, this force  is usually exerted by compressed air.) 9. What must be the contact area between a  suction cup (completely exhausted) and a  ceiling if the cup is to support the weight of an  80.0-kg student? 10. (a) A very powerful vacuum cleaner has  a hose 2.86 cm in diameter.  With no nozzle on  the hose, what is the weight of the heaviest brick  that the cleaner can lift? (Fig. P14.10a)  (b)  What If?   A very powerful octopus uses one  sucker of diameter 2.86 cm on each of the two  shells of a clam in an attempt to pull the shells  apart (Fig. P 14.10b).  Find the greatest force the  octopus can exert in salt water 32.3 m deep. 
Background image of page 1
Image of page 2
This is the end of the preview. Sign up to access the rest of the document.

Create a FREE account now to get started. Log In

The email address you entered is not valid. The email address you provided is already in use.
Your username must be at least 5 characters. Your username must consist of only alphanumeric characters. Your username must contain at least one letter. Your username contains inappropriate language. Another user has already claimed this username.
Your password must be at least 6 characters in length.
{[ $select.selected.label ]} Please select a valid school.
By creating an account you agree to our Privacy Policy, Terms of Use, and Honor Code.
Create my FREE account Processing...
Sign Up with Facebook

We will never post anything without your permission.

Already on Course Hero? Log In