Задание §41 ГДЗ 7 класс (Физика)

2. 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?
3. В два сосуда налита вода (рис. 123). В каком сосуде давление воды на дно больше и на сколько, если h1 = = 40 см, a h2 = 10 см? В каком направлении и до каких пор будет переливаться вода, если открыть кран?
1 – источник воды, например, кран на третьем этаже
2 – соединительная труба
3 – фонтан
Принцип действия. За счет разности давлений в источнике воды и в фонтане появляется напор воды.
Задание 2
А, Б, В и Г камеры, изолированные друг от друга перепускными клапанами 1, 2, 3 и 4
В основе работы системы лежит закон сообщающихся сосудов.
Принцип работы шлюза следующий:
Входные ворота открываются, и судно заходит внутрь камеры А
Входные ворота закрываются.
Открывается перепускной клапан 1, вызывая падение уровня воды в камере А с находящимся в ней судном.
Клапан 1 закрывается, открывается клапан 2, вызывая падение уровня воды в камере Б с находящимся в ней судном и т.д
Задание 3
Дано:
h1 = 40см = 0,4м
h2 = 10см = 0,1м
Найти:
p1 – p2 — ?
Решение
Так как высота жидкости в левом сосуде больше, значит и давление жидкости в левом сосуде будет больше, поэтому вода будет перетекать из левого сосуда в правый, до тех пор, пока давление в них не уравняется, а оно уравняется в том случае, если сравняются высоты столбов воды в двух сосудах, т.е когда высота будет
Найдем на сколько давление в левом сосуде будет больше, чем в правом
Ответ:
В левом сосуде давление будет больше чем в правом на 2,94·103Па. Вода будет перетекать из левого сосуда в правый, до тех пор, пока высота столба жидкости в левом сосуде не опустится до уровня 0,25м

Решение

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 $$0{,}25\ \text{м}$$.