Параграф 39 ГДЗ Перышкин Иванов 7 класс (Физика)
- Чем определяется давление жидкости на дно сосуда?
- Почему для расчёта давления жидкости на дно и стенки сосуда можно использовать одну и ту же формулу?
- Что такое давление внутри жидкости? Как его определить экспериментально? Как рассчитать?
- Вычислите давление жидкости плотностью $$1800$$ на дно сосуда, если высота столба жидкости $$0{,}1\ \text{м}$$.
- На сколько давление воды на глубине $$10\ \text{м}$$ больше, чем на глубине $$1\ \text{м}$$?
- В ёмкости, наполненной нефтью до верха, на расстоянии $$140\ \text{см}$$ от крышки имеется кран (рис. 116). Определите давление на кран.
- Сосуд, имеющий форму, показанную на рисунке 117, заполнен водой. Рассчитайте, чему равно давление на каждую из четырёх пробок.
- В сосуд налиты две несмешивающиеся жидкости, одна поверх другой. Высота каждого слоя $$3\ \text{см}$$. Найдите давление жидкости на расстоянии $$2\ \text{см}$$ от дна сосуда, если внизу находится вода, а сверху — машинное масло.
- Возьмите пластиковую бутылку объёмом $$1{,}5\text{–}2\ \text{л}$$. На одной вертикали проткните несколько отверстий. Заполните бутылку водой. Наблюдайте за вытекающими струями. Зарисуйте или сфотографируйте наблюдаемую картину. Объясните её.
- Возьмите пластиковую бутылку. Отрежьте дно. Отвинтите крышку. По диаметру горлышка вырежьте кружочек из плотной бумаги или тонкого картона. Через центр кружочка проденьте нитку с узелком на конце. Длина нити должна быть больше высоты бутылки. Нить пропустите через бутылку. Удерживая кружок прижатым к горлышку с помощью нити, опустите бутылку в воду, горлышком вниз. Отпустите нитку. Тонкой струёй по стенке наливайте воду в бутылку, не меняя её положения. Заметьте, при какой высоте столба воды в бутылке кружок отпадёт от неё. Что демонстрирует этот опыт?
- Как объяснить, что вес жидкости может отличаться от силы давления жидкости на дно сосуда?
- Возьмём сосуды такие же по форме и объёму, как сосуды 2 и 3 (см. рис. 118), наполним их водой и поставим на чаши весов. Будут ли весы в равновесии? Аргументируйте свой вывод и проверьте его на опыте.
1. Давление жидкости на дно сосуда прямо пропорционально плотности жидкости и высоте столба жидкости.
2. Для расчёта давления жидкости на дно и стенки сосуда используют одну и ту же формулу, потому что давление жидкости на одной и той же глубине одинаково во всех направлениях:
$$p=\rho gh$$
3. Давление внутри жидкости — это давление, которое жидкость оказывает на дно, стенки сосуда и на тела, находящиеся в ней. Его можно определить экспериментально по действию жидкости на погружённые в неё предметы, а рассчитать по формуле:
$$p=\rho gh$$
Упражнение 22
1.
Дано: $$\rho=1800\ \text{кг/м}^3$$ $$h=0{,}1\ \text{м}$$ $$g=10\ \text{Н/кг}$$
Найти: $$p$$
Ход решения:
$$p=\rho gh$$
$$p=1800\cdot 10\cdot 0{,}1=1800\ \text{Па}$$
Ответ: $$1800\ \text{Па}$$
2.
Дано: $$h_1=10\ \text{м}$$ $$h_2=1\ \text{м}$$
Найти: во сколько раз давление на глубине 10 м больше, чем на глубине 1 м
Ход решения:
Так как $$p=\rho gh$$, то при одинаковых $$\rho$$ и $$g$$ давление пропорционально глубине:
$$\frac{p_1}{p_2}=\frac{h_1}{h_2}=\frac{10}{1}=10$$
Ответ: в 10 раз.
3.
Дано: $$\rho=800\ \text{кг/м}^3$$ $$h=1{,}4\ \text{м}$$ $$g=10\ \text{Н/кг}$$
Найти: $$p$$
Ход решения:
$$p=\rho gh$$
$$p=800\cdot 10\cdot 1{,}4=11200\ \text{Па}=11{,}2\ \text{кПа}$$
Ответ: $$11{,}2\ \text{кПа}$$
4.
Дано: $$\rho=1000\ \text{кг/м}^3$$ $$g=10\ \text{Н/кг}$$ $$h_1=1\ \text{м}$$ $$h_2=1{,}5\ \text{м}$$ $$h_3=2\ \text{м}$$ $$h_4=2\ \text{м}$$
Найти: $$p_1,\ p_2,\ p_3,\ p_4$$
Ход решения:
$$p=\rho gh$$
$$p_1=1000\cdot 10\cdot 1=10000\ \text{Па}$$
$$p_2=1000\cdot 10\cdot 1{,}5=15000\ \text{Па}$$
$$p_3=1000\cdot 10\cdot 2=20000\ \text{Па}$$
$$p_4=1000\cdot 10\cdot 2=20000\ \text{Па}$$
Ответ: $$10000\ \text{Па},\ 15000\ \text{Па},\ 20000\ \text{Па},\ 20000\ \text{Па}$$
5.
Дано: $$\rho_{\text{в}}=1000\ \text{кг/м}^3$$ $$\rho_{\text{м}}=900\ \text{кг/м}^3$$ $$h_{\text{в}}=0{,}03\ \text{м}$$ $$h_{\text{м}}=0{,}03\ \text{м}$$ $$h=0{,}02\ \text{м}$$ $$g=10\ \text{Н/кг}$$
Найти: $$p$$
Ход решения:
Давление на дно сосуда создают оба слоя жидкости:
$$p_{\text{общ}}=\rho_{\text{в}}gh_{\text{в}}+\rho_{\text{м}}gh_{\text{м}}$$
$$p_{\text{общ}}=1000\cdot 10\cdot 0{,}03+900\cdot 10\cdot 0{,}03=300+270=570\ \text{Па}$$
На расстоянии 2 см от дна находится слой воды высотой $$0{,}02\ \text{м}$$, поэтому давление в этой точке:
$$p_0=\rho_{\text{в}}gh=1000\cdot 10\cdot 0{,}02=200\ \text{Па}$$
Тогда искомое давление:
$$p=570-200=370\ \text{Па}$$
Ответ: $$370\ \text{Па}$$
Задания
1. Вода вытекает через отверстия с разной скоростью: из нижних отверстий струи выходят сильнее и летят дальше, чем из верхних. Это объясняется тем, что давление жидкости увеличивается с глубиной.
2. Опыт показывает, что жидкость оказывает давление на дно сосуда. Когда уровень воды в бутылке становится достаточно высоким, давление столба воды снизу становится больше давления снаружи, и кружок отпадает.
