Упражнение 34 ГДЗ Перышкин 7 класс (2022) (Физика)
- На рисунке показано водомерное стекло парового котла. Объясните действие этого прибора.
- На рисунке изображён артезианский колодец. Слой земли 2 состоит из песка или другого материала, легко пропускающего воду. Слои 1 и 3, наоборот, водонепроницаемы. Объясните действие такого колодца.
- Докажите, что в сообщающихся сосудах высоты столбов над уровнем раздела двух разнородных жидкостей обратно пропорциональны плотностям жидкостей. Используйте формулу для расчёта давления жидкости. Если в одно колено сообщающихся сосудов налить одну жидкость, а в другое — другую, то при равенстве давлений на уровне АВ уровни этих жидкостей не будут одинаковыми.
- Подумайте, как можно было бы наиболее простыми средствами устроить фонтан где-нибудь в парке или во дворе. Начертите схему такого устройства и объясните его действие.
- На первом рисунке представлен шлюз канала, а на втором — схема шлюзования сосудов. Рассмотрите рисунки и объясните действия шлюзов. Какое явление используется в работе шлюзов?
1. Водомерное стекло и паровой котёл образуют сообщающиеся сосуды. Так как в обоих сосудах находится одна и та же жидкость — вода, её уровни устанавливаются на одной высоте. Поэтому по уровню воды в стекле можно судить об уровне воды в котле.
2. Артезианский колодец также работает как система сообщающихся сосудов. Водонепроницаемые слои 1 и 3 не дают воде уходить в стороны и вниз, а водоносный слой 2 находится под давлением. Поэтому вода поднимается по скважине и может выходить на поверхность.
3. В сообщающихся сосудах давления на одном уровне равны:
$$p_1=p_2$$
Давление столба жидкости определяется формулой:
$$p=\rho gh$$
Следовательно, для двух жидкостей:
$$\rho_1gh_1=\rho_2gh_2$$
Сокращая на $$g$$, получаем:
$$\rho_1h_1=\rho_2h_2$$
Отсюда:
$$\frac{h_1}{h_2}=\frac{\rho_2}{\rho_1}$$
Значит, высоты столбов жидкостей обратно пропорциональны их плотностям.
4. Простейший фонтан можно устроить с помощью двух сообщающихся сосудов, один из которых расположен выше другого. В верхний сосуд наливают воду, и под действием силы тяжести она по трубке перетекает вниз и вытекает струёй, образуя фонтан.
5. В шлюзах используется явление сообщающихся сосудов. Камеру шлюза заполняют водой или, наоборот, сливают её, пока уровень воды в шлюзе не станет равным уровню воды в соседнем участке канала. После этого ворота открывают, и судно переходит в камеру или из неё на другой уровень.
