Номер 4, страница 77 - гдз по физике 7 класс тесты Чеботарева

Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов (часть 2). Манометры. Поршневой жидкостный насос. Гидравлический пресс - номер 4, страница 77.

Решение.

Когда поршень поднимается, объем пространства под ним увеличивается. Воздух, находящийся под поршнем, разрежается, и его давление ($P_{внутр}$) падает. В то же время на открытую поверхность воды в широком сосуде действует атмосферное давление ($P_{атм}$).

Поскольку атмосферное давление снаружи становится больше, чем давление под поршнем ($P_{атм} > P_{внутр}$), возникает разница давлений. Эта разница давлений создает выталкивающую силу, которая заставляет воду из широкого сосуда подниматься вверх в цилиндр вслед за поршнем. Вода будет подниматься до тех пор, пока сумма давления столба воды и давления под поршнем не уравновесит внешнее атмосферное давление.

Рассмотрим предложенные варианты ответа:

1) Образование пустоты под ним

Подъём поршня действительно создает под ним область пониженного давления (разрежение), но сама по себе "пустота" не обладает силой притяжения. Она лишь создает условие, при котором внешняя сила может совершить работу. Таким образом, это не является основной причиной, а скорее следствием подъема поршня, которое позволяет проявиться действию другой силы.

2) Давление воздуха на поверхность воды в широком сосуде

Это и есть атмосферное давление. Именно оно является той внешней силой, которая "вдавливает" воду в цилиндр, как только давление внутри него становится меньше. Это наиболее точное и фундаментальное объяснение явления, аналогичное принципу работы барометра или питья через соломинку.

3) Изменение атмосферного давления при подъёме поршня

Атмосферное давление в данной точке практически постоянно и не зависит от движения небольшого поршня. Подъем поршня изменяет давление под ним, а не атмосферное давление вокруг. Этот вариант неверен.

Таким образом, правильный ответ заключается в том, что именно атмосферное давление на поверхность воды в сосуде заставляет воду подниматься в область с пониженным давлением, созданную под поршнем.

Ответ: 2) Давление воздуха на поверхность воды в широком сосуде.