Номер 7, страница 23, 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 7, страница 23.

Условие.

7. Под поверхностью земли находятся водоносные слои, чередующиеся с водонепроницаемыми слоями. Из водоносного слоя можно добывать воду, пробурив достаточно глубокую скважину, которую называют артезианской. Используя рисунок 18.5, объясните принцип действия артезианской скважины и причину возникновения водяного ключа (родника).

Уровень грунтовых вод

Рис. 18.5

Решение.

Принцип действия артезианской скважины

На рисунке показана типичная геологическая структура, необходимая для возникновения артезианских вод. Водоносный слой (изображен синим цветом) залегает между двумя водонепроницаемыми слоями (серый цвет), образуя своего рода природный резервуар. Вода в этот слой поступает с более высоких участков, где он выходит на поверхность, и накапливается, находясь под гидростатическим давлением. Пунктирная линия "Уровень грунтовых вод" показывает так называемый пьезометрический уровень — воображаемую линию, до которой вода в этом слое могла бы подняться, если бы ей ничто не мешало.

Принцип действия артезианской скважины заключается в том, что когда в самой низкой точке этой впадины, где поверхность земли находится ниже пьезометрического уровня, бурят скважину, она вскрывает напорный водоносный слой. Под действием давления, созданного весом воды в более высоких частях слоя, вода устремляется вверх по скважине и выходит на поверхность. Если давление велико, вода может бить фонтаном (фонтанировать) без помощи насосов, как это и изображено на рисунке.

Ответ: Принцип действия артезианской скважины основан на использовании гидростатического давления воды в водоносном слое, который зажат между двумя водонепроницаемыми пластами. Если пробурить скважину в месте, где поверхность земли находится ниже уровня грунтовых вод (пьезометрического уровня), вода под давлением будет сама подниматься на поверхность.

Причина возникновения водяного ключа (родника)

Возникновение родника (водяного ключа) происходит по тому же физическому принципу, что и работа артезианской скважины, однако является полностью естественным явлением. Родник — это естественный выход подземных вод на поверхность.

Это может произойти в двух основных случаях. Во-первых, если водоносный слой выходит на поверхность на склоне холма, оврага или в долине реки. Во-вторых, родник может образоваться, если в верхнем водонепроницаемом слое, который "запирает" напорные воды, есть естественные трещины или разломы. Если такая трещина выходит на поверхность в точке, где уровень земли ниже пьезометрического уровня воды, то вода под давлением будет пробиваться наружу. Таким образом, артезианскую скважину можно рассматривать как искусственно созданный родник.

Ответ: Причина возникновения водяного ключа (родника) — это естественный выход подземных вод на поверхность. Это случается либо в местах, где рельеф местности пересекает водоносный слой, либо там, где вода под давлением просачивается через естественные трещины в водонепроницаемых слоях, если поверхность земли в этом месте находится ниже общего уровня грунтовых вод.