Упражнение 23
1. Будет ли уровень жидкостей одинаков, если в сосуды (см. рис. 121) налить ртуть, керосин, масло и воду?
Уровень жидкостей будет разным, если в сосуды налить ртуть, керосин, масло и воду, так как плотности у жидкостей разные, следовательно, и высота столбов будет разной.
Вернуть оригинал2. Объясните, как работает водомерное стекло, показанное на рисунке 124. Подумайте, для чего используют водомерные стёкла.
Вернуть оригиналВодомерное стекло и паровой котел являются сообщающимися сосудами, отсюда и уровень воды в водомерном стекле будет показывать уровень воды в котле.
Вернуть оригинал3. 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.
Вернуть оригиналПринцип действия артезианского колодца: Вода проходит сквозь грунт в изолированный подземный пласт на высоких точках (возвышенностях) и вырывается фонтаном на низменностях по принципу сообщающихся сосудов
Вернуть оригинал4. Используя формулу для определения давления столба жидкости р = pgh, докажите, что в сообщающихся сосудах отношение высот столбов жидкостей с разными плотностями (см. рис. 123) равно обратному отношению плотностей.
Вернуть оригинал|
Дано: \[\rho 1\] \[\rho 2\] |
Решение По Закону Паскаля: \[p = \rho gh\ \] \[h1 = \frac{p}{\rho 1g}\] \[h2 = \frac{p}{\rho 2g}\] \[\frac{h1}{h2} = \frac{p}{\rho 1g} \div \frac{p}{\rho 2g} = \frac{p\rho 2g}{\rho 1gp} = \frac{\rho 2}{\rho 1}\] Вернуть оригинал\[\frac{h1}{h2} = \frac{\rho 2}{\rho 1}\] Вернуть оригинал |
|---|---|
|
Доказать \[\frac{h1}{h2} = \frac{\rho 2}{\rho 1}\] Вернуть оригинал |
5. Изменится ли расположение жидкости (см. рис. 119), если поменять размер или форму одной из трубок?
Расположение жидкости не изменится, если поменять размер или форму одной из трубок
Вернуть оригинал6. В два сосуда налито разное количество воды (рис. 126). В каком сосуде давление воды на дно больше и на сколько, если һ₁ = 48 см, а h₂ = 14 см? Какой уровень воды установится в сосудах после того, как кран откроют, если диаметры сосудов различаются в 4 раза?
Вернуть оригинал|
Дано: \[\rho 1 = \rho 2 = 1000\ кг/м^{3}\] \[h1 = 0,48\ м\] \[h2 = 0,14\ м\] \[g = 10\ м/с^{2}\] |
Решение: Для начала найдем давление в левом сосуде: Вернуть оригинал\[p1 = \rho gh = 1000 \times 10 \times 0,48 = 4800\ Па\] Вернуть оригиналРассчитаем давление в правом сосуде: \[p2 = 1000 \times 10 \times 0,14 = 1400\ Па\] Вернуть оригиналДавление в левом сосуде больше \[p = \ p2 - p1 = 4800 - 1400 = 3400\ Па\] Вернуть оригиналРассчитаем уровень жидкости: \[\frac{h1 + h2}{2} = \frac{0,48 + 0,014}{2} = 0,31\ м\] Вернуть оригиналОтвет: \(p = 3400\ Па,\ h = 0,31\ м\) |
|---|---|
|
Найти \[h - \ ?\] \[p - \ ?\] |
Задание
2. Используя рисунок 122, объясните, как работает шлюз.
Принцип действия шлюзов: Открываются ворота для пуска судна внутрь камеры, закрывают ворота, сравнивают уровень воды с другой камерой по принципу сообщающихся сосудов, при этом судно опускается, открываются ворота.