Номер 19, страница 49 - гдз по физике 7 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

V. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Выполняем тест - номер 19, страница 49.

Условие.

19. Используя условие задания 18 на с. 48, определите, что произойдёт с уровнями воды в бассейнах, если вентиль 3 открыть (вентиль 2 открыт, вентиль 1 закрыт)?

1) Уровень воды в первом бассейне понизится, уровень воды во втором бассейне останется без изменения.

2) Уровни воды в обоих бассейнах понизятся, причём уровень воды во втором бассейне окажется меньше, чем в первом.

3) Уровень воды в первом бассейне останется без изменения, уровень воды во втором бассейне понизится.

4) Уровни воды в обоих бассейнах понизятся одинаково.

Решение.

Для ответа на этот вопрос необходимо применить закон сообщающихся сосудов.

Согласно условию, вентиль 2 открыт, что означает, что два бассейна соединены друг с другом. Соединенные сосуды, в которых жидкость может свободно перетекать из одного в другой, называются сообщающимися. Основное свойство сообщающихся сосудов заключается в том, что свободные поверхности однородной жидкости в них устанавливаются на одном уровне (при условии одинакового атмосферного давления над поверхностями). Таким образом, перед открытием вентиля 3 уровни воды в обоих бассейнах были равны.

Когда открывается вентиль 3, который, по-видимому, является сливным, вода начинает вытекать из системы. Поскольку бассейны по-прежнему соединены открытым вентилем 2, они продолжают действовать как единая система сообщающихся сосудов. Уменьшение общего объема воды приводит к понижению ее уровня. В соответствии с законом сообщающихся сосудов, уровень воды будет понижаться в обоих бассейнах одновременно, и в любой момент времени высота столба воды в них будет одинаковой.

Проанализируем предложенные варианты ответа:

① Уровень воды в первом бассейне понизится, уровень воды во втором бассейне останется без изменения.
Этот вариант неверен. Так как бассейны соединены, вода будет перетекать из одного в другой, и уровень не может измениться только в одном из них.

② Уровни воды в обоих бассейнах понизятся, причём уровень воды во втором бассейне окажется меньше, чем в первом.
Этот вариант неверен. Хотя уровни в обоих бассейнах понизятся, они будут оставаться одинаковыми, так как это сообщающиеся сосуды.

③ Уровень воды в первом бассейне останется без изменения, уровень воды во втором бассейне понизится.
Этот вариант неверен по той же причине, что и первый.

④ Уровни воды в обоих бассейнах понизятся одинаково.
Этот вариант является правильным. Фраза «понизятся одинаково» означает, что уровень воды будет уменьшаться в обоих бассейнах, при этом сохраняясь на одной и той же высоте в каждый момент времени.

Ответ: 4.