Номер 2, страница 177 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Вопросы к параграфу. Параграф 53. Давление. Условие равновесия жидкости. Глава 7. Элементы гидростатики и гидродинамики - номер 2, страница 177.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Закон Паскаля — это фундаментальный закон гидростатики и аэростатики, который был сформулирован французским ученым Блезом Паскалем в 17 веке. Он описывает, как передается давление в жидкостях и газах.

Классическая формулировка закона звучит следующим образом:

Давление, производимое на жидкость или газ в замкнутом объеме, передается в любую точку этой жидкости или газа без изменений во всех направлениях.

Рассмотрим ключевые аспекты этого закона:

• Сфера применения: Закон справедлив для жидкостей и газов, находящихся в состоянии покоя. Это объясняется высокой подвижностью молекул в этих средах, которая позволяет им эффективно передавать внешнее воздействие.
• Механизм передачи давления: Если на поверхность жидкости или газа в закрытом сосуде подействовать внешней силой (например, надавить поршнем), то созданное дополнительное давление не останется в месте приложения силы. Оно распространится по всему объему и будет действовать с одинаковой силой на единицу площади в любой точке жидкости или газа, а также на стенки сосуда.
• Отличие от гидростатического давления: Важно понимать, что закон Паскаля описывает передачу внешнего давления. Он не отменяет гидростатического давления, которое создается весом самой жидкости и увеличивается с глубиной по формуле $p_{гидр} = \rho g h$. Закон Паскаля утверждает, что именно изменение давления, вызванное внешней силой, будет одинаковым во всех точках.

Практическое применение закона Паскаля лежит в основе работы многих гидравлических устройств, таких как гидравлический пресс, гидравлический домкрат, тормозная система автомобиля.

Например, в гидравлическом прессе используются два соединенных сосуда с поршнями разной площади ($S_1$ и $S_2$). Согласно закону Паскаля, давление, создаваемое под малым поршнем ($p_1$), равно давлению под большим поршнем ($p_2$):

$p_1 = p_2$

Поскольку давление — это сила, деленная на площадь ($p = F/S$), мы можем записать:

$\frac{F_1}{S_1} = \frac{F_2}{S_2}$

Это соотношение показывает, что, прикладывая небольшую силу $F_1$ к малому поршню, можно получить во столько же раз большую силу $F_2$ на большом поршне, во сколько раз его площадь $S_2$ больше площади малого поршня $S_1$. Это дает значительный выигрыш в силе.

Ответ: Давление, производимое на покоящуюся жидкость или газ, передается в любую точку этой жидкости или газа одинаково по всем направлениям.