برای حل این سوال، از رابطه فشار هیدرواستاتیک استفاده میکنیم. فشار کل در یک عمق مشخص از آب برابر است با فشار جو به علاوه فشار ناشی از ستون آب. فرمول فشار کل به صورت زیر است:
\[ P = P_0 + \rho \cdot g \cdot h \]
که در آن:
- \( P \) فشار کل است.
- \( P_0 \) فشار جو (1 atm) است.
- \( \rho \) چگالی آب است.
- \( g \) شتاب گرانش (1000 \, \text{cm/s}^2 یا 10 \, \text{m/s}^2) است.
- \( h \) عمق آب است.
در سوال داده شده:
- فشار کل \( P = 3 \, \text{atm} \).
- فشار جو \( P_0 = 1 \, \text{atm} \).
ابتدا از فرمول فشار هیدرواستاتیک خواهیم داشت:
\[ 3 = 1 + g \cdot h \]
بنابراین:
\[ 2 = g \cdot h \]
با فرض \( g = 10 \, \text{m/s}^2 \):
\[ h = \frac{2}{10} = 0.2 \, \text{m} \]
اما به نظر می‌رسد در تصویر واحد \( g \) به صورت \( \text{cm/s}^2 \) باشد، پس باید واحد عمق را به سانتیمتر تبدیل کنیم، بنابراین:
\[ h = \frac{2}{1000} = 2 \, \text{m} \]
بنابراین، در عمق 20 متر از آب، فشار کل به 3 اتمسفر می‌رسد.
