Номер 2, страница 32, часть 2 - гдз по физике 7 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 5. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Параграф 52. Водопровод и канализация — важнейшие инженерные изобретения человечества. Повторим изученное - номер 2, страница 32.

Условие.

• В чём заключается принцип сообщающихся сосудов?

Решение.

Принцип сообщающихся сосудов описывает поведение жидкости в двух или более соединенных между собой сосудах.

1. Для однородной жидкости:

Если в сообщающиеся сосуды налита одна и та же однородная жидкость (например, вода), то в состоянии равновесия её свободная поверхность устанавливается на одном и том же горизонтальном уровне во всех сосудах, независимо от их формы и размера. Это происходит потому, что давление, создаваемое столбом жидкости, зависит от её высоты. В состоянии равновесия давление на любом горизонтальном уровне внутри жидкости должно быть одинаковым. Гидростатическое давление рассчитывается по формуле $p = \rho \cdot g \cdot h$, где $\rho$ — плотность жидкости, $\text{g}$ — ускорение свободного падения, а $\text{h}$ — высота столба жидкости. Чтобы давление $\text{p}$ было одинаковым на уровне соединения сосудов, высоты $\text{h}$ в каждом из них также должны быть одинаковыми.

2. Для несмешивающихся жидкостей разной плотности:

Если в сообщающиеся сосуды налить две несмешивающиеся жидкости с разной плотностью (например, воду и масло), то их уровни не будут одинаковыми. Давление на границе раздела жидкостей должно быть уравновешено. Это приводит к тому, что высота столба жидкости с меньшей плотностью будет больше, чем высота столба жидкости с большей плотностью. Высоты столбов жидкостей ($h_1$ и $h_2$), отсчитываемые от уровня их общей границы, будут обратно пропорциональны их плотностям ($\rho_1$ и $\rho_2$):

$p_1 = p_2$

$\rho_1 \cdot g \cdot h_1 = \rho_2 \cdot g \cdot h_2$

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

Ответ: Принцип сообщающихся сосудов заключается в том, что свободная поверхность однородной жидкости, находящейся в покое в соединенных между собой сосудах, устанавливается на одном и том же уровне, независимо от формы сосудов. В случае несмешивающихся жидкостей разной плотности, высоты их столбов над уровнем раздела обратно пропорциональны их плотностям.