Физика 7 класс учебник Перышкин, Иванов - страница 136
- Тип: ГДЗ, Решебник.
- Авторы: Перышкин И. М., Иванов А. И.
- Часть: без частей.
- Год: 2026.
- Серия: (ФГОС).
- Издательство: Просвещение.
Номер 1.
Используя рисунок 122, объясните, как работает шлюз.
Принцип работы шлюза основан на законе сообщающихся сосудов. Судно входит в шлюзовую камеру, после чего задние ворота герметизируются. Активация клапана приводит к изменению уровня воды в камере: либо происходит заполнение до уровня верхнего бьефа, либо опорожнение до уровня нижнего бьефа.
По достижении равенства уровней воды между камерой и следующей секцией реки, передние ворота открываются, позволяя судну продолжить навигацию.
Номер 2.
Что общего в принципе работы водопровода и шлюза? Почему при малоэтажном строительстве напор воды на верхних этажах домов меньше, чем на нижних?
Ответ:
Фундаментальные принципы функционирования как систем водоснабжения, так и шлюзовых сооружений базируются на законе сообщающихся сосудов и гидростатическом давлении. Последнее прямо пропорционально высоте столба жидкости, что означает: чем выше уровень жидкости, тем большее давление она оказывает.
В контексте многоэтажных зданий, увеличение этажности приводит к соответствующему увеличению высоты столба воды от источника (насоса) до точки потребления (крана). Согласно формуле гидростатического давления (p = ρgh), где плотность жидкости, g ускорение свободного падения, а h высота столба, давление снижается с ростом высоты. Следовательно, на верхних этажах наблюдается пониженный напор воды.
Упражнение 23.
1. Будет ли уровень жидкостей одинаков, если в сосуды (см. рис. 121) налить ртуть, керосин, масло и воду?
Нет, такого не произойдет. Различия в плотностях жидкостей напрямую влияют на высоту их столбов (h). В результате, чем выше плотность, тем ниже будет уровень жидкости. Таким образом, мы увидим следующую картину: ртуть на самом низком уровне, за ней вода, затем масло, и, наконец, керосин на самом высоком.
2. Объясните, как работает водомерное стекло, показанное на рисунке 124. Подумайте, для чего используют водомерные стёкла.
Водомерное стекло функционирует как сообщающийся сосуд, зеркально отражая уровень воды в котле. Это обеспечивает безопасный и непрерывный контроль уровня жидкости без необходимости вскрытия котла, что является ключевым фактором в предотвращении перегрева и аварийных ситуаций, включая взрыв.
3. Объясните действие артезианской скважины, изображённой в разрезе на рисунке 125. Слой 2 состоит из песка или другой породы, легко пропускающей воду. Слои 1 и 3, наоборот, водонепроницаемы.
Артезианская скважина работает за счёт давления в водоносном слое.
Водонепроницаемые слои (1 и 3) «зажимают» водоносный слой (2) с песком. Если слой 2 наклонён и выходит на поверхность в более высокой точке, вода в нём находится под давлением. При бурении скважины вода поднимается по трубе и может фонтанировать, если давление достаточно велико.
4. Используя формулу для определения давления столба жидкости p = ρgh, докажите, что в сообщающихся сосудах отношение высот столбов жидкостей с разными плотностями (см. рис. 123) равно обратному отношению плотностей.
По закону Паскаля, давления на уровне раздела жидкостей равны:
p1 = p2
Подставляем формулу давления столба жидкости:
ρ1gh1 = ρ2gh2
Сокращаем g:
ρ1h1 = ρ2h2
Выражаем отношение высот:
h2h1 = ρ1ρ2
Таким образом, отношение высот обратно пропорционально отношению плотностей.
5. Изменится ли расположение жидкости (см. рис. 119), если поменять размер или форму одной из трубок?
Нет, ничего не изменится. Суть сообщающихся сосудов в том, что жидкость везде будет на одном уровне, даже если трубки разные по форме или толщине. Это происходит потому, что, согласно закону Паскаля, давление на одной и той же высоте одинаково во всех частях сосуда.
6*. В два сосуда налито разное количество воды (рис. 126). В каком сосуде давление воды на дно больше и на сколько, если h1 = 48 см, а h2 = 14 см? Какой уровень воды установится в сосудах после того, как кран откроют, если диаметры сосудов различаются в 4 раза?
Задание 29.
Изготовьте модель фонтана.
Ответ:
Чтобы изготовить модель фонтана, понадобится пластиковая бутылка, трубочка, гвоздь, вода, скотч.
Нужно проделать отверстие в бутылке на высоте 5 — 10 см, вставить трубочку и закрепить скотчем. Заполним бутылку водой. Поднимем бутылку выше уровня трубочки, вода потечёт из трубочки струей.
Фонтан работает за счёт гидростатического давления. Чем выше бутылка над трубочкой, тем больше высота столба воды h и тем сильнее напор струи.
С подпиской рекламы не будет
Подключите премиум подписку со скидкой в 40% за 149 ₽
Напишите свой комментарий.