Номер 32, страница 28, часть 2 - гдз по физике 7 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава IV. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Плавание тел. Параграф 18. Зависимость давления в жидкости и газе от глубины или высоты. Сообщающиеся сосуды - номер 32, страница 28.

Условие.

32. Проверьте закон сообщающихся сосудов в домашних условиях. Для этого изготовьте сообщающиеся сосуды из баллонов двух одноразовых шприцев и трубки для капельницы. Опишите свои опыты, проиллюстрировав их фотографиями.

Решение.

Решение

Цель работы: Экспериментально проверить закон сообщающихся сосудов, используя оборудование, доступное в домашних условиях.

Оборудование:

• Два одноразовых шприца без игл (желательно разного объема, например, на 5 мл и 10 мл, чтобы показать независимость уровня от формы сосуда).
• Гибкая прозрачная трубка от медицинской капельницы (длиной около 20-30 см).
• Стакан с водой. Для наглядности воду можно подкрасить пищевым красителем, чернилами или акварельной краской.
• Штатив, зажим или скотч для фиксации шприцев в вертикальном положении.

Ход работы:

1. Сборка установки.

Для начала необходимо извлечь поршни из обоих шприцев. Затем следует плотно надеть концы гибкой трубки на носики (канюли) шприцев, создав герметичное соединение. После этого нужно закрепить шприцы в вертикальном положении на небольшом расстоянии друг от друга. Полученная система представляет собой сообщающиеся сосуды.

На фотографии этого этапа была бы изображена конструкция из двух вертикально закрепленных шприцев, соединенных у основания гибкой трубкой.

2. Проведение опыта с однородной жидкостью.

Аккуратно наливаем подкрашенную воду в один из шприцев. Можно наблюдать, как жидкость по соединительной трубке перетекает во второй шприц. Этот процесс продолжается до тех пор, пока свободные поверхности жидкости в обоих шприцах не установятся на одном и том же горизонтальном уровне. Этот результат не зависит от диаметра шприцев: даже если один шприц шире другого, уровни воды в них будут одинаковыми.

Фотография, сделанная в этот момент, показала бы два шприца, возможно разного диаметра, в которых подкрашенная вода находится на одной высоте.

3. Проверка устойчивости закона.

Изменим взаимное расположение сосудов в пространстве. Для этого поднимем один из шприцев выше другого. Жидкость начнет перетекать из верхнего шприца в нижний, но их свободные поверхности все равно будут оставаться на одной горизонтальной линии. Если наклонить всю систему целиком, поверхности жидкости в обоих шприцах останутся горизонтальными и на одном уровне.

На фотографии этого опыта были бы видны два шприца, расположенные на разной высоте, но уровни жидкости в них находились бы на одной воображаемой горизонтальной прямой.

Вывод:

Проведенный эксперимент наглядно подтверждает закон сообщающихся сосудов: в состоянии равновесия свободные поверхности однородной жидкости в открытых сообщающихся сосудах любой формы устанавливаются на одном уровне (при условии, что давление над поверхностями жидкости одинаково).

Ответ: В ходе домашнего эксперимента с использованием двух шприцев и трубки от капельницы было продемонстрировано, что уровень однородной жидкости (воды) в них всегда устанавливается на одной и той же высоте, вне зависимости от их взаимного расположения и диаметра. Это является экспериментальным подтверждением закона сообщающихся сосудов.