Упражнение 18 ГДЗ 7 класс (Физика)

2. На рисунке 121 изображён артезианский колодец в разрезе. Почва, суглинок и песок легко пропускают воду. Глина и известняк, наоборот, водонепроницаемы. Объясните действие такого колодца.
3. Докажите, что в сообщающихся сосудах высоты столбов над уровнем раздела двух разнородных жидкостей (см. рис. 119) обратно пропорциональны плотностям жидкостей.
Указание. Используйте формулу для расчёта давления жидкости.
4. Изменится ли расположение жидкости (см. рис. 116), если правый сосуд будет шире левого; уже левого; если сосуды будут иметь разную форму?
Упражнение 18
Задача 1
Водомерное стекло и котел представляют собой сообщающиеся сосуды. Так как в них находится однородная жидкость, которая устанавливается на одном уровне, то какой уровень в водомерном стекле, такой же уровень и в котле, при этом оба крана должны быть открыты
Задача 2
Так как почва, суглинок и песок легко пропускают воду, то она скапливается над слоями известняка и глины. Вода, на которую давят вышележащие слои почвы, суглинка и песка, находится под давлением намного больше давления атмосферы. Поэтому если пробурить колодец до слоя воды, то она поднимется на поверхность земли под большим давлением. Наверху нужно ставить кран, чтобы регулировать напор воды.
Задача 3
Воспользуемся законом сообщающихся сосудов и формулой для давления жидкости
Задача 4
Ни в одном из указанных случаев не изменится

Водомерное стекло и котёл представляют собой сообщающиеся сосуды. В них находится одна и та же жидкость — вода. Поэтому при открытых кранах уровни воды в стекле и в котле устанавливаются одинаковыми: какой уровень в стекле, такой же и в котле.

В артезианском колодце вода скапливается между водонепроницаемыми слоями глины и известняка. Сверху на неё давят слои почвы, суглинка и песка, поэтому вода находится под большим давлением. Если пробурить скважину до водоносного слоя, вода под этим давлением поднимается вверх и может выйти на поверхность.

Для двух разнородных жидкостей в сообщающихся сосудах давления на одном уровне равны:

$$p_1=p_2$$

$$\rho_1gh_1=\rho_2gh_2$$

Отсюда

$$\rho_1h_1=\rho_2h_2$$

и

$$\frac{h_1}{h_2}=\frac{\rho_2}{\rho_1}$$

Значит, высоты столбов жидкостей над уровнем раздела обратно пропорциональны их плотностям.

Расположение жидкости в сообщающихся сосудах не изменится ни в одном из указанных случаев. Уровни однородной жидкости в сообщающихся сосудах устанавливаются на одной высоте независимо от ширины и формы сосудов.

Ответ: 1) уровни воды в котле и водомерном стекле одинаковы при открытых кранах; 2) вода в артезианском колодце поднимается вверх под действием давления водоносного слоя; 3) $$\rho_1h_1=\rho_2h_2$$, поэтому $$h_1:h_2=\rho_2:\rho_1$$; 4) расположение жидкости не изменится.