4.1.3∗. Результирующая сила, действующая со стороны сжатой жидкости на три грани правильного тетраэдра, равна $F$. Длина ребра тетраэдра $a$. Определите давление жидкости.
Решение
Правильный тетраэдр представляет собой пространственную фигуру, составленную из четырёх правильных треугольников с длиной ребра $a$. Полная площадь поверхности тетраэдра вычисляется как:
$$S_\text{total} = a^2 \sqrt{3}\tag{1}$$
Площадь одной грани равна
$$S_\text{face} = \frac{x^2 \sqrt{3}}{4}\tag{2}$$
Давление $p$ определяется как сила, отнесённая к площади поверхности, на которую она действует. Учитывая, что сила $F$ распределена на три грани тетраэдра, давление жидкости $p$ определяется как:
$$p = \frac{F}{3 \cdot S_{\text{face}}}.\tag{3}$$
Подставляя выражение для площади одной грани, получаем: