Задание §41 ГДЗ Перышкин 7 класс (Физика)
- Подумайте, как можно простым способом устроить фонтан где-нибудь в парке или во дворе. Начертите схему такого устройства и объясните принцип его действия. Изготовьте модель фонтана.
- На рисунке 122, а дана схема устройства шлюза, а на рисунке 122, б — схема шлюзования судов. Рассмотрите рисунки и объясните принцип действия шлюзов. Какое явление используется в работе шлюзов?
- В два сосуда налита вода (рис. 123). В каком сосуде давление воды на дно больше и на сколько, если $$h_1 = 40\ см$$, а $$h_2 = 10\ см$$? В каком направлении и до каких пор будет переливаться вода, если открыть кран?
1. Фонтан можно устроить так: источник воды расположен выше фонтана и соединён с ним трубой. Вода под действием разности давлений и силы тяжести движется по трубе вверх и вытекает струёй из сопла.
Принцип действия основан на том, что давление в более высоко расположенном сосуде больше, чем у фонтана, поэтому вода получает напор и поднимается вверх.
2. Шлюз состоит из нескольких камер, разделённых воротами и перепускными клапанами. Судно входит в камеру, ворота закрываются, затем с помощью клапанов уровень воды в камере повышают или понижают до уровня соседней камеры. После выравнивания уровней открывают следующие ворота, и судно переходит дальше.
В работе шлюзов используется явление сообщающихся сосудов: в соединённых сосудах жидкость устанавливается на одном уровне.
3. Давление жидкости на дно сосуда определяется формулой $$p=\rho gh$$.
Так как $$h_1>h_2$$, то давление в левом сосуде больше.
Дано:
$$h_1=40\ \text{см}=0{,}4\ \text{м}$$
$$h_2=10\ \text{см}=0{,}1\ \text{м}$$
$$\rho=1000\ \text{кг/м}^3$$
$$g=9{,}8\ \text{м/с}^2$$
Найти:
$$p_1-p_2-?$$
Решение:
$$p_1-p_2=\rho g(h_1-h_2)$$
$$p_1-p_2=1000\cdot 9{,}8\cdot(0{,}4-0{,}1)=2940\ \text{Па}$$
Значит, вода будет переливаться из левого сосуда в правый, пока уровни жидкости не сравняются. При одинаковых сечениях сосудов общий уровень установится на высоте
$$h=\frac{h_1+h_2}{2}=\frac{0{,}4+0{,}1}{2}=0{,}25\ \text{м}$$
Ответ: в левом сосуде давление больше на $$2{,}94\cdot 10^3\ \text{Па}$$. Вода будет перетекать из левого сосуда в правый до тех пор, пока уровень не установится на высоте $$0{,}25\ \text{м}$$.
