Номер 4, страница 66 - гдз по физике 7 класс тесты Чеботарева

Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов (часть 1). Сообщающиеся сосуды - номер 4, страница 66.

Решение.

Решение

На изображении показаны три сообщающихся сосуда. Сообщающимися сосудами называют сосуды, соединенные между собой ниже уровня жидкости так, что жидкость может свободно перетекать из одного в другой.

Согласно закону сообщающихся сосудов, в состоянии равновесия поверхности однородной жидкости в этих сосудах устанавливаются на одном и том же горизонтальном уровне. Это объясняется тем, что давление, которое жидкость оказывает на дно сосуда, зависит от высоты столба жидкости ($p = \rho g h$, где $\rho$ – плотность жидкости, $\text{g}$ – ускорение свободного падения, $\text{h}$ – высота столба жидкости). В состоянии равновесия давление на любой глубине должно быть одинаковым во всех точках, что и приводит к выравниванию уровней. Форма и ширина сосудов при этом не имеют значения.

В данной задаче есть важное ограничение: центральный сосуд ниже двух крайних. Это означает, что уровень жидкости в системе не может подняться выше края самого низкого (центрального) сосуда, иначе жидкость начнет переливаться.

Рассмотрим предложенные в задаче уровни:

Уровни № 1 и № 2 расположены выше края центрального сосуда. Следовательно, система не может находиться в равновесии с жидкостью на этих уровнях, так как жидкость выльется из среднего сосуда, не достигнув этих отметок. Поэтому варианты 1) и 2) неверны.

Уровень № 3 находится ниже краев всех трех сосудов. Это возможный уровень равновесия, если налить в систему определенное количество жидкости.

Однако, итоговая высота уровня жидкости зависит от того, сколько жидкости налили в сосуды. Поскольку объем жидкости не задан, она может установиться на уровне № 3, или ниже, или выше него (но не выше края среднего сосуда). Таким образом, уровень может быть любым в допустимых пределах. Наиболее общим и правильным ответом будет тот, который учитывает эту неопределенность.

Из предложенных вариантов наиболее точно описывает ситуацию вариант 4) Любом, так как конкретный уровень жидкости не предопределен и зависит от ее объема.

Ответ: 4) Любом