Задачи по сообщающимся сосудам
План-конспект открытого урока по физике в 7А классе на тему «Сообщающиеся сосуды. Решение задач на сообщающие сосуды».
Цели урока:
Образовательные:
- Сформировать представление о сообщающихся сосудах и их свойствах;
- Показать примеры применение сообщающихся сосудов в быту и технике.
Развивающие:
- Развивать умения применять полученные знания на практике;
- Развивать экспериментальные умения, умения наблюдать, навыки логического мышления, умение обосновывать свои высказывания, делать выводы.
Воспитывающие:
- воспитывать интерес к познанию окружающего мира, любовь к родному краю;
- воспитывать коммуникативную культуру;
- создать условия для развития исследовательских навыков, навыков общения и совместной деятельности.
Тип урока: комбинированный.
Структура урока.
№ | Этапы урока | Время, мин | Приемы и методы |
1 | Организационный момент. | 3 | Рассказ учителя |
2 | Актуализация знаний. | 22 | Индивидуальные карточки, фронтальный опрос, индивидуальное задание, задание у доски. |
3 | Изучение нового материала. | 25 | Беседа. Записи на доске. Проведение эксперимента. Презентация на проекторе. Обсуждение результатов. Выводы. |
4 | Физическая пауза. | 3 | Делаем зарядку для глаз. Слушаем релаксирующую музыку. |
5 | Развитие знаний при решении задач. | 18 | Решение задач. |
6 | Подведение итогов. | 3 | Выделение главного учителем. Выставление оценок за работу на уроке. |
7 | Домашнее задание. | 1 | Запись на доске. |
Ход урока.
- Организационный момент.
(Поприветствовать класс, отметить отсутствующих, рассказать план урока)
План урока сегодня такой: проверяем д/з, изучаем новый учебный материал, учимся решать задачи по новой теме.
- Актуализация знаний.
Домой вам было задано повторить п.33-38. Проверим как вы выполнили Д/з.
- Выдать индивидуальные карточки на повторение материала (3-4 человека)
- Задание у доски (1-2 человека) – вывести формулу для расчета давления жидкости на дно и стенки сосуда.
- Провести фронтальный опрос по пройденному ранее материалу.
Остальные будут отвечать на мои вопросы:
– способы уменьшения давления (увеличивают площадь – шире колеса, гусеничный ход, фундамент зданий, широкие лямки рюкзака, лыжи, шпалы);
– способы увеличения давления (уменьшение площади – заточка инструментов, в природе – шипы, острый клюв, когти и зубы);
– чем вызвано давление газа (ударами молекул о станки сосуда);
– что происходит с газом при уменьшении объема (число ударов о стенки сосуда возрастет и давление увеличится);
– как зависит давление газа от температуры (увеличивается с увеличением температуры);
– почему сжатые газы содержат в специальных баллонах (т.к. при сжатии газа давление возрастает, что очень опасно, следовательно, баллоны должны быть очень прочные);
– сформулируйте Закон Паскаля (давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку без изменений во всех направлениях);
– как показать на опыте, что давление внутри жидкости на разных уровнях разное (стеклянная колба с резиновой пленкой);
– почему во многих случаях не принимают во внимание давление газа, созданное его весом (из-за маленькой плотности газов);
– от каких величин зависит давление жидкости на дно сосуда (от плотности и от высоты столба жидкости);
– зависит ли давление жидкости на дно сосуда от формы сосуда, от площади поверхности (нет, нет).
- Проверяем правильность вывода формул у доски.
- Доклад учащегося на тему «Блез Паскаль. Биография и интересные факты жизни».
- Проверка карточек: 1 вариант (а, а, а, б, г, г)
2 вариант (в, б, г, в, в, а)
(Вопросы с ошибками предложить разобрать классу.)
- Изучение нового материала
А теперь приступим к НУМ.
Объявить тему урока. (Запись в тетрадях – число и тема урока)
- Сообщающие сосуды (определение, эксперименты)
Сегодня речь пойдет о сообщающихся сосудах. Как вы думаете, что это такое?
Записываем: «Сообщающимися сосудами называют сосуды, соединенные между собой в нижней части.»
Сообщающиеся сосуды мы встречаем в нашей жизни ежедневно. Попробуйте привести примеры (чайник, кофейник, лейка)
Научное открытие свойства сообщающихся сосудов датируется XI в (голландский ученый Стевин). Но оно было известно еще жрецам древней Греции. Археологи обнаружили в Грузии водопровод (XIII в), работающий по принципу сообщающихся сосудов.
С сообщающимися сосудами можно проделать простой опыт. Возьмем вот такие сообщающие сосуды (показываю). Наливаем воду и смотрим, что происходит (вода в обоих сосудах установилась на одном уровне). Возьмем теперь сообщающиеся сосуды разных форм и тоже нальем воду. Что вы заметили? (Вода тоже установилась во всех сосудах на одном уровне) Какой же вывод мы можем сделать?
Записываем: «Однородная жидкость в сообщающихся сосудах устанавливается на одном уровне».
Докажем это с помощью формул:
Вывод формулы для случая с однородными жидкостями:
p1= ρgh1 p2= ρgh2
ρgh1= ρgh2
h1= h2
Ответим на вопросы: Изменится ли уровень жидкости, если правый сосуд будет шире левого? уже левого? если сосуды будут иметь разную форму? (Нет, жидкость установиться в обоих сосудах на одном уровне.) При изменении формы сосудов может изменяться лишь высота уровня воды в сосудах, отмеренная от уровня стола (из-за того, что изменяется объем сосудов). Однако уровни воды в сообщающихся сосудах не зависят от формы сосудов и останутся равны.
А как вы думаете, что произойдет, если в сообщающиеся сосуды налить две несмешивающиеся жидкости разной плотности?
Проверим это теоретически:
p1= ρ1gh1 p2= ρ2 gh2
ρ1gh1= ρ2gh2
ρ1h1= ρ2h2
Следовательно, высота столбов жидкостей в сосудах будет разной.
Записываем: При равенстве давлений высота столба жидкости большей плотности меньше, чем высота столба жидкости меньшей плотности.
- Применение сообщающихся сосудов в быту, природе, технике.
Где же применяются сообщающиеся сосуды?
Закон сообщающихся сосудов люди используют в разных технических устройствах: водопроводах с водонапорной башней; гидравлическом прессе; шлюзах; сифонах под раковиной, «водяных затворах» в системе канализации; действие артезианских колодцев и гейзеров основано на законе сообщающихся сосудов.
Еще один пример использования сообщающихся сосудов, это фонтаны. На них мы остановимся поподробнее.
В России существует единственный в мире комплекс фонтанов, который работает на принципе сообщающихся сосудов. Есть идеи, что это за фонтаны? Подсказка – эти фонтаны были созданы по распоряжению Петра 1. Это фонтаны в Петергофе. (Презентация1)
Рассмотрим для начала принцип действия фонтана (слайд2) Если уровень жидкости в обоих сосудах одинаковый, то фонтан бить не будет. Струя фонтана возникает под напором (давлением), который можно создать, если изменить уровень жидкости в одном из сосудов.
В современных фонтанах для создания давления на входе в трубы используются в большинстве случаев насосы (Слайд3). А в фонтанах Петергофа используется, как я уже говорила, принцип сообщающихся сосудов. Здесь нет ни насосов, ни сложных водонапорных сооружений. (Слайд4)
Петр не случайно выбрал именно это место для строительства загородной резиденции – Петергофа. (Слайд5) Обследуя местность вблизи Финского залива, он обнаружил множество водоемов и ключей, бьющихся из-под земли. По этим ключам можно было установить, что где-то неподалеку есть источник воды, расположенный выше уровня местности. Такой источник действительно был найден на Ропшинских высотах, расположенных на 100 м выше уровня моря.
Под руководством русского мастера Василия Туволкова в течение лета 1721 года были построены канал и другие водоводы, по ним из водоемов Ропшинских высот вода самотеком пошла в накопительные бассейны Верхнего сада Петродворца, объединив все озёра и ручьи. Здесь (в Верхнем саду) можно было уже устроить небольшие по высоте струи-фонтаны. А вот в Нижнем парке, на 16 метров ниже Верхнего сада, вода по трубам из накопительных бассейнов по принципу сообщающихся сосудов взмывает вверх множеством высоких струй в фонтанах парка. Далее она по прямому Морскому каналу, обрамленному множеством фонтанов, стекает в Финский залив.
У фонтанов есть свои секреты:
1. (Слайд6) Денег на возведение фонтанов в Петергофе потратили действительно немало, а вот энергии эти сооружения не расходуют совсем. Каждый фонтан в парке тратит 1000 литров в секунду, а в целом за день уходит до 8 млн литров воды. Однако, чтобы фонтан заработал, необходимо лишь с помощью вентиля открыть задвижку. При этом никакого постороннего звука от шумных моторов и механизмов вы не услышите, ведь их тут действительно нет.
2. (Слайд7) Под фонтанами находится огромное количество труб – маленьких и больших. Кстати, во времена Петра Великого не существовало прочных труб, их заменяли полые деревья, а чистить их приходилось изнутри очень худым детям. На ночь все фонтаны останавливают с помощью всё того же вентиля, а к утру всё вновь готово к полноценной работе. Зимой фонтаны не работают, а вода течёт задуманным ещё при Петре обходным путём через речку Шинкарка.
3. (Слайд8) Петергоф также известен своими фонтанами-шутками. По легенде, которую рассказывают экскурсоводы туристам, если наступить на один из камней, фонтан сразу же заработает. После рассказа все тут же спешат это проверить сами и тотчас попадают под брызги. Но никто из посетителей не замечает, что рядом с фонтаном сидит неприметный дяденька и держится за палку, которая со стороны похожа на трость. На самом деле именно он руководит процессом поступления воды. Рядом ещё с одним фонтаном находится будка с окошечком, в которой тоже сидит специальный человек. Такие невидимые сотрудники Петергофа несут свою вахту около каждого фонтана-шутки.
Многие уверены, что шикарные фонтаны дворцового комплекса работают на насосах. Однако из-за дороговизны такого процесса даже фонтаны во французском королевском дворце Версале включают только на 2 часа 2 раза в неделю. А в России, благодаря гениальной задумке Петра I и точному расчету русского инженера Туволкова, тысячи российских и иностранных туристов могут наслаждаться великолепием этих фонтанов ежедневно в течение всего лета.
На этом теоретическая часть нового материала закончена, приступим к практике, т.е. к решению задач.
- Развитие знаний при решении задач.
Физическая пауза. Прежде, чем приступить к решению задач, проведем “Гимнастику для глаз”.
- Зажмурьте глаза, а потом откройте их. Повторите 5 раз.
- Делайте круговые движения глазами: налево – вверх – направо – вниз – направо – вверх – налево – вниз. Повторите 10 раз.
- Закроем глаза, откинемся на спинку стула и послушаем музыку – 1 минуту. (Включить релаксирующую музыку)
Задача1: (Презентация2)
Какую высоту должен иметь столб нефти, чтобы уравновесить в сообщающихся сосудах столб ртути высотой 16см?
Дано:
hрт = 16см = 0,16м
ρрт = 13600 кг/м3
ρн = 800 кг/м3
Найти:
hн – ?
Решение:
Запишем формулу для давления:
Р = ρgh
По условию задачи Ррт = Рн, или ρрт ghрт = ρнghн, отсюда
hн = (ρртhрт) / ρн
hн = 2,7м
Ответ: hн = 2,7м
Задача2: №26.22 (Задачник, стр. 130) Прочитаем условие задачи. Предложить учащимся выйти у доске и решить задачу.
Решение: Уровни ртути будут совпадать, если давление столба воды и столба керосина одинаково: pв = pк, т.к. давление определяется по формуле:
p = ρ · g · h ,
то ρв · g · h в = ρк · g · h к. Отсюда находим h к = ρв · g · h в/ ρк · g, производя математическое действие, получим: h к = ρв· h в/ ρк :
h к = ρв· h в/ ρк = 1000 кг/м3 ·0,2м /800 кг/м3 = 0,25м=25см
Ответ: 25см
Задача2: 26.7
В сосуде с керосином уровень будет больше, т.к. плотность керосина меньше плотности воды.
Задача3: №26.23 (Задачник) ?
- Итоги урока.
Сегодня мы с вами изучили сообщающиеся сосуды. Что вы запомнили из урока? Что такое сообщающиеся сосуда? Какой будет уровень в сообщающихся сосудах при однородных жидкостях? При неоднородных жидкостях? Где используется принцип сообщающихся сосудов?
Выставляются оценки за работу на уроке, оценки озвучиваются.
- Домашнее задание.
Запишите пожалуйста домашнее задание. На доске: п. 39, зад. 26.2, 26.13 (задачник)
Урок закончен. До свидания!
Источник
Урок №51 Дата____________
Тема урока: Решение задач по теме «Сообщающие сосуды»
Тип урока: Урок формирования умений и навыков
Цели урока:
Развивающая: развитие аналитического чтения с целью глубокого осмысления содержания задачи с последующей записью её краткого условия; развитие логического мышления учащихся, навыков самостоятельной работы, коммуникативных способностей;
Обучающая: формирование умений решать комбинированные задачи по теме «Сообщающие сосуды».
Воспитательная: формирование умения выслушивать до конца и понять собеседника.
Оборудование и источники информации:
1. Исаченкова, Л.А. Физика: учеб. пособие для 7 кл. учреждений общ. сред. образования с рус.яз. обучения / Л.А. Исаченкова, Ю.Д. Лещинский; под ред. Л.А.Исаченковой. Минск: Народная асвета, 2017.-с.114-118.
2.Сборник задач по физике. 7 класс: пособие для учащихся учреждений общ. сред. образования с рус.яз. обучения / Ю.И.Гладков [и др.]. Минск: Аверсэв, 2016.-с.121-130.
3.Проектор,ЭСО «Наглядная физика. Введение».
Структура урока:
Организационный момент-1 мин.
Актуализация знаний-5 мин.
Основной этап урока-26 мин.
Физкультминутка-1 мин.
Закрепление знаний и умений-8 мин.
Рефлексия-2 мин.
Информация о домашнем задании- 2 мин.
1.Организационный момент.
-Здравствуйте! Садитесь.
Выявляем готовность класса к уроку. Проверяем выполнение домашнего задания, отвечаем на вопросы учащихся по домашнему заданию.
2.Актуализация знаний.
Актуализация знаний проводится в процессе диалога.
Используя модель «Двухкамерный шлюз» ЭСО «Наглядная физика. Введение», объясняем практическое применение закономерности, установленной для сообщающихся сосудов.
Подводя итоги первого этапа, ещё раз подчеркиваем, что уровни однородной жидкости в открытых покоящихся сосудах одинаковые.
3.Основной этап урока.
Решение задач в приложении 1.
Переходим к решению расчётных задач.
Задача №443 (Сб.)
В вертикальные открытые цилиндрические сообщающиеся сосуды, площади поперечных сечений которых различаются в n=4 раза, налита вода. Определите массу воды в широком сосуде, если вес воды в узком сосуде Р1=1,5 Н.
Задача упр.14 №3 (уч.)
Давление воды в кране водопроводной трубы, проходящей по дачному участку, p=200 кПа. Определите высоту от уровня крана до поверхности воды в баке водонапорной башни.
Задача № 448 (Сб.)
В две сообщающиеся цилиндрические трубки с разными диаметрами налита ртуть. В широкую трубку площадью поперечного сечения S=8,0см2 опустили деревянный брусок массой m=272 г. Определите разность уровней ртути в трубках.
4.Физкультминутка.
Раз, два, три , четыре,
Руки выше, руки шире.
Поворот направо, влево,
Всё мы делаем умело
Одну ногу поднимаем,
Этим площадь уменьшаем.
А давление растёт,
Прыгнем – вовсе пропадёт!
5.Закрепление знаний и умений.
Закрепление производим с помощью решения расчётной задачи.
Решение задачи в приложении 1.
Поверхность воды в водонапорной башне находится на h=40 м выше кухонного водопроводного крана. Определите давление воды в кране. Коэффициент g примите равным 10 .
6.Рефлексия.
Побуждаем учащихся к рефлексии.
На сколько % продвинулись в решении аналитических задач?
Учащиеся отвечают на вопрос рефлексии.
7.Информация о домашнем задании.
§32. Упр.14, №4-5
Источник
Задачи по физике на давление жидкости в сообщающихся сосудах
Формулы, используемые на уроках «Задачи на давление жидкостей и газов».
Название величины
Обозначение
Единица измерения
Формула
Высота столба жидкости
h = p / (pg)
Плотность жидкости
кг/м 3
p = p / (gh)
Давление
p = pgh
Постоянная
g ≈ 10 Н/кг
Физика 7 класс: все формулы и определения МЕЛКО на одной странице
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
Задача № 1. Определить давление бензина на дно цистерны, если высота столба бензина 2,4 м, а его плотность 710 кг/м 3
Задача № 2. Какая жидкость находится в сосуде, если столб высотой 0,3 м оказывает давление 5400 Па ?
Задача № 3. Плотность спирта 800 кг/м 3 . Какова будет высота столба спирта при давлении 2,4 кПа?
Задача № 4. В цилиндре с маслом на поршень действует сила 40 Н. Чему равна сила давления на внутреннюю поверхность цилиндра площадью 8 дм 2 ? Площадь поршня 2,5 см 2 . Вес масла не учитывайте.
Задача № 5. Вычислите давление и силу давления керосина на дно бака площадью 50 дм 2 , если высота столба керосина в баке 40 см.
Задача № 6. Площадь малого поршня гидравлического пресса равна 10 см 2 , большого — 50 см 2 . На малый поршень поместили гирю массой 1 кг. Какой груз нужно поместить на большой поршень, чтобы жидкость осталась в равновесии?
Задача № 7. Рыба камбала находится на глубине 1200 м и имеет площадь поверхности 560 см 2 . С какой силой она сдавливается водой?
Задача № 8. На какой глубине давление воды в море равно 412 кПа?
Задача № 9 (повышенной сложности). Брусок массой m = 2 кг имеет форму параллелепипеда. Лежа на одной из граней, он оказывает давление p1 = 1 кПа, лежа на другой — давление 2 кПа, стоя на третьей — давление 4 кПа. Каковы размеры бруска?
ОТВЕТ: 5 см х 10 см х 20 см.
РЕШЕНИЕ. Обозначим размеры бруска а, b, с, где а > b > с. Тогда из условия следует, что b = а/2, с = а/4, p1 = mg/(ab) = 2mg/a 2 . Отсюда
, а = 20 см.
Задача № 10 (олимпиадный уровень). Оцените массу атмосферы Земли (радиус Земли R = 6400 км)
ОТВЕТ: примерно 5 • 10 18 кг
РЕШЕНИЕ. Вес атмосферы равен силе давления воздуха на всю поверхность Земли, площадь которой S = 4πR 2 . Следовательно, mg = ра • 4πR 2 , где ра = 10 5 Па — атмосферное давление. Отсюда m = 4πR 2 ра /g = 5 • 10 18 кг. Эта величина составляет менее одной миллионной части полной массы нашей планеты. Такая простая оценка массы атмосферы возможна потому, что основная часть атмосферы сосредоточена на высотах, малых по сравнению с радиусом Земли. Поэтому можно считать, что вес атмосферы равен mg, где g — ускорение свободного падения вблизи поверхности Земли.
Теория для решения задач.
Давление жидкости на покоящееся в ней тело называют гидростатическим давлением. Гидростатическое давление на глубине h равно р = ратм + p*g*h
Закон Паскаля. Жидкость и газ передают оказываемое на них давление во всех направлениях одинаково.
Конспект урока «Задачи на давление жидкостей».
Источник
23. Давление в жидкостях. Сообщающиеся сосуды
Сборник задач по физике, Лукашик В.И.
505. Сосуд с водой имеет форму, изображенную на рисунке 132. Одинаково ли давление воды на боковые стенки сосуда на уровне аб?
На уровне ab давление воды на боковые стенки одно и то же (см. рис. 132).
506. Цилиндрические сосуды уравновешены на весах (рис. 133). Нарушится ли равновесие весов, если в них налить воды столько, что поверхность ее установится на одинаковом уровне от дна сосудов? Одинаково ли будет давление на дно сосудов?
Равновесие весов нарушается, так как в разных сосудах различная масса воды. Давление на дно сосуда будет одинаковым, так как высота столба воды в обоих сосудах одна и та же (см. рис. 133)
507. Цилиндрические сосуды уравновешены на весах (см. рис. 133). Мальчик налил в оба сосуда воду одинаковой массы. Нарушилось ли равновесие весов? Одинаково ли будет давление воды на дно сосудов?
Равновесие весов не нарушилось. Давление воды на дно сосуда будет различным, так как уровень налитой воды будет различным (см. рис. 133).
508. В цилиндрический сосуд, частично заполненный водой, опустили деревянный брусок. Изменилось ли давление воды на дно сосуда?
Давление воды на дно увеличилось, так как при опускании в воду деревянного бруска ее уровень поднялся.
509. В трех сосудах с одинаковой площадью дна налита вода до одного уровня (рис. 134). В каком сосуде налито больше воды? Одинаково ли давление на дно в этих сосудах? Почему?
Воды налито больше в крайнем левом сосуде. Давление на дно будет одинаковым во всех трех сосудах, так как везде вода налита до одного уровня (см. рис. 134).
510. Уровень воды в сосудах одинаковый (рис. 135). Будет ли переливаться вода из одного сосуда в другой, если открыть кран?
При открывании крана вода из одного сосуда в другой переливаться не будет, так как уровень воды в сосудах будет одинаковый, а следовательно давление воды на любом уровне так же одинаково (см. рис. 135).
511. Уровень жидкостей в сосудах (см. рис. 135) одинаковый. В левом налита вода, в правом — керосин. Одинаковы ли давления на дно? Одинаковы ли давления на кран? Будет ли переливаться жидкость из одного сосуда в другой, если открыть кран?
Давление воды на дно и на кран больше, чем давление керосина. Объясняется это тем, что плотность воды больше плотности керосина. Если кран открыть, то вследствие разности давлений вода потечет в сосуд с керосином (см. рис. 135).
512. В левой части сосуда над жидкостью находится воздух (рис. 136). Какую высоту столба жидкости следует учитывать при расчете давления на дно сосуда: высоту Н или высоту H1? Ответ объясните.
513. В полиэтиленовый мешок налита вода (рис. 137). Что показывают динамометры: давление или силы, действующие на столики динамометров? Стрелка правого динамометра закрыта листом бумаги. Каково показание правого динамометра? Будут ли изменяться показания динамометров, если воду в мешок доливать (выливать)? Ответы обоснуйте.
Динамометры показывают силы давления жидкости на боковые стенки сосуда с водой. Показания их одинаковы и равны 70Н. Если воду в мешок доливать, то показания динамометров увеличатся, а если воду выливать, то уменьшатся, т.к. увеличится либо уменьшится давление столба жидкости (см. рис.137).
514. Одинаково ли давление воды на дно сосудов (рис. 138)? Чему равно это давление? Изменится ли давление, если воду заменить керосином? Чему оно будет равно в этом случае?
515. Высота столба воды в стакане 8 см. Какое давление на дно стакана оказывает вода? Какое давление оказывала бы ртуть, налитая до того же уровня?
516. Какое давление на дно сосуда оказывает слой керосина высотой 0,5 м?
517. В цилиндрический сосуд налиты ртуть, вода и керосин. Определите общее давление, которое оказывают жидкости на дно сосуда, если объемы всех жидкостей равны, а верхний уровень керосина находится на высоте 12 см от дна сосуда.
518. Сосуды с водой имеют равные площади дна (рис. 139). В каком из них избыточное давление воды на дно (без учета атмосферного давления) больше и во сколько раз?
519. Водолаз в жестком скафандре может погружаться в море на глубину 250 м, искусный ныряльщик — на глубину 20 м. На сколько и во сколько раз отличаются давления воды на этих глубинах?
520. Рассчитайте давление воды: а) на самой большой глубине Тихого океана — 11 035 м; б) на наибольшей глубине Азовского моря — 14 м (плотность воды в нем принять равной 1020 кг/м3).
521. Определите по графику (рис. 140) глубину погружения тела в озеро, соответствующую давлению воды 100, 300 и 500 кПа.
10 м; 30 м; 50 м (рис. 140).
522. Аквариум наполнен доверху водой. С какой силой давит вода на стенку аквариума длиной 50 см и высотой 30 см?
523. В аквариум высотой 32 см, длиной 50 см и шириной 20 см налита вода, уровень которой ниже края на 2 см. Рассчитайте: а) давление воды на дно; б) вес воды; в) силу, с которой вода действует на стенку шириной 20 см.
524. Ширина шлюза 10 м. Шлюз заполнен водой на глубину 5 м. С какой силой давит вода на ворота шлюза?
525. В цистерне, заполненной нефтью, на глубине 3 м имеется кран, площадь отверстия которого 30 см2. С какой силой давит нефть на кран?
526. Прямоугольный сосуд вместимостью 2 л наполовину наполнен водой, а наполовину керосином, а) Каково давление жидкостей на дно сосуда? б) Чему равен вес жидкостей в сосуде? Дно сосуда имеет форму квадрата сo стороной 10 см.
527. Определите силу, с которой действует керосин на квадратную пробку площадью поперечного сечения 16 см2, если расстояние от пробей до уровня керосина в сосуде равно 400 мм (рис. 141).
528. Какую силу испытывает каждый квадратный метр площади поверхности водолазного костюма при погружении в морскую воду на глубину 10 м?
529. Плоскодонная баржа получила пробоину в дне площадью 200 см2. С какой силой нужно давить на пластырь, которым закрывают отверстие, чтобы сдержать напор воды на глубине 1,8 м? (Вес пластыря не учитывать.)
530. Определите высоту уровня воды в водонапорной башне, если манометр, установленный у ее основания, показывает давление 220000 Па.
531. На какой глубине давление воды в море равно 412 кПа?
532. Напор воды в водокачке создается насосом. Определите на какую высоту поднимается вода, если давление, созданное насосом, равно 400 кПа?
533. Брусок размером 0,5×0,4×0,1 м находится в баке с водой на глубине 0,6 м (рис. 142). Вычислите: а) с какой силой вода давит на верхнюю грань бруска; б) на нижнюю грань бруска; в) сколько весит вода, вытесненная бруском.
534. Произведите расчет, взяв данные предыдущей задачи, предполагая, что воду заменили керосином.
535. Используя результаты двух предыдущих задач, вычислите, на сколько сила, действующая на тело снизу, больше силы, действующей на тело сверху: а) в воде; б) в керосине. Сравните полученные результаты с весом вытесненной воды и с весом вытесненного керосина.
536. Один из кофейников, изображенных на рисунке 143, вмещает больше жидкости, чем другой. Укажите какой и объясните.
Правый кофейник вмещает больше жидкости, чем левый, гак как у него кончик носика находится выше.
537. Точкой А обозначен уровень воды в левом колене трубки (рис. 144). Сделайте рисунок и на нем отметьте точкой В уровень воды в правом колене трубки.
538. В сообщающиеся сосуды налита вода. Что произойдет и почему, если в левый сосуд долить немного воды (рис. 145); в средний сосуд долить воды (рис. 146)?
Уровень воды увеличится во всех сосудах на одинаковую высоту. Таким образом, уровни снова выравнятся (рис. 145, 146).
539. Справедлив ли закон сообщающихся сосудов в условиях невесомости? Объясните почему.
Закон сообщающихся сосудов в условиях невесомости не действует, так как жидкости в состоянии невесомости не обладают весом и потому не оказывают давления на дно сосудов.
540. Как при помощи сообщающихся сосудов проверить, горизонтально ли нанесена филенка (линия, отделяющая окраску панели от верхней части стены)?
Нужно взять длинную тонкую резиновую трубку, вставить стеклянные трубки на концах, залить эту систему водой, а концы стеклянных трубок подвести к филенке. Используя свойство сообщающихся сосудов, пройтись с одной из стеклянных трубок вдоль стены.
541. Объясните действие фонтана (рис. 147).
Действие фонтана объясняется тем, что давление жидкости в верхнем конце правой трубки будет больше атмосферного, так как уровень воды в этой трубке меньше уровня воды в левой трубке.
542. В левом колене сообщающихся сосудов налита вода, в правом — керосин (рис. 148). Высота столба керосина 20 см. Рассчитайте, на сколько уровень воды в левом колене ниже верхнего уровня керосина.
543. В сообщающихся сосудах находятся ртуть и вода (рис. 149). Высота столба воды 68 см. Какой высоты столб керосина следует налить в левое колено, чтобы ртуть установилась на одинаковом уровне?
544. В сообщающихся сосудах находилась ртуть. Когда в правую трубку налили слой керосина высотой 34 см, то уровень ртути в левой трубке поднялся на 2 см. Какой высоты следует налить слой воды в левую трубку, чтобы ртуть в трубках установилась на одинаковом уровне (рис. 149)?
545. В сообщающихся сосудах находятся ртуть, вода и керосин (рис. 150). Какова высота слоя керосина, если высота столба воды равна 20 см и уровень ртути в правом колене ниже, чем в левом, на 0,5 см?
Источник
Источник