Номер 8, 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 8, страница 23.

Условие.

8. Прочитайте следующий текст и выполните задания к нему.

При строительстве гидроэлектростанции реку перегораживают плотиной, чтобы создать перепад высот уровней воды, необходимый для работы гидроэлектростанции. Чтобы перепад высот уровней воды не препятствовал движению судов, строят шлюзы (рис. 18.6).

Рис. 18.6

Шлюз состоит из нескольких камер, в каждой из которых может поместиться большое судно. Камеры отделены друг от друга водонепроницаемыми воротами (створами), которые удерживают разность уровней воды в соседних камерах. Под каждыми воротами находится широкая труба: когда её открывают, соседние камеры становятся сообщающимися сосудами, и уровень воды в них выравнивается. После этого ворота открывают, и судно переходит в соседнюю камеру. Затем ворота закрывают и снова создают разность уровней воды в камерах.

а) С какой целью строят шлюзы?

б) Почему шлюзы строят рядом с гидроэлектростанциями?

в) При каких условиях и с какой целью открывают ворота (створы) шлюзов?

г) Сделайте последовательность схематических рисунков с открытыми и закрытыми воротами и трубами под воротами, поясняющую действие изображённого на рисунке 18.6 шлюза при переходе судна через ворота 2.

Решение.

а) Шлюзы представляют собой специальные сооружения на реках, которые позволяют судам переходить с одного уровня воды на другой. При строительстве гидроэлектростанций реку перегораживают плотиной, что создает разницу (перепад) высот уровней воды. Шлюзы строят для того, чтобы этот перепад не мешал движению судов, обеспечивая таким образом непрерывное судоходство.

Ответ: Шлюзы строят для обеспечения безопасного прохода судов через плотины, где существует значительный перепад уровней воды.

б) Гидроэлектростанции (ГЭС) для своей работы требуют создания большого перепада уровней воды, который достигается путем строительства плотины. Плотина блокирует реку, делая ее несудоходной в этом месте. Поскольку шлюз является устройством для преодоления именно такого искусственного препятствия, его строят как неотъемлемую часть гидроузла, рядом с плотиной ГЭС, чтобы восстановить возможность навигации.

Ответ: Шлюзы строят рядом с гидроэлектростанциями, так как именно плотины ГЭС создают перепад уровней воды, который препятствует судоходству, и шлюзы необходимы для преодоления этого препятствия.

в) Ворота (створы) шлюзов открывают только при одном условии: когда уровни воды по обе стороны от ворот становятся одинаковыми. Это достигается путем перепуска воды через специальные трубы (водопроводы) из камеры с более высоким уровнем в камеру с более низким. Цель открытия ворот — позволить судну безопасно перейти из одной камеры в другую или из камеры в реку (и наоборот), не подвергаясь воздействию сильного течения, которое возникло бы при разнице уровней.

Ответ: Ворота шлюзов открывают при условии равенства уровней воды с обеих сторон ворот с целью обеспечения безопасного перехода судна.

г) Переход судна через ворота 2 (из камеры с высоким уровнем воды в нижнюю часть реки с низким уровнем) происходит в следующей последовательности:
1. Судно находится в камере шлюза. Ворота 1 (позади судна) и ворота 2 (впереди судна) плотно закрыты. Уровень воды в камере высокий, такой же, как в верхней части реки. Трубы под воротами закрыты.
2. Открывается затвор на трубе, соединяющей камеру шлюза с нижней частью реки (под воротами 2). Вода из камеры начинает перетекать вниз, и уровень воды в камере постепенно понижается. Ворота 1 и 2 остаются закрытыми.
3. Когда уровень воды в камере сравнивается с уровнем в нижней части реки, давление на створки ворот 2 с обеих сторон выравнивается. Затвор на трубе закрывают.
4. Открываются ворота 2, позволяя судну безопасно выйти из камеры.
5. Судно покидает камеру шлюза и продолжает движение по реке.
6. После выхода судна ворота 2 закрываются, и шлюз готов к новому циклу работы (например, для пропуска судна в обратном направлении).

Ответ: Последовательность действий такова: при закрытых воротах 1 и 2 открывают трубу под воротами 2 для спуска воды из камеры до нижнего уровня; после выравнивания уровней открывают ворота 2; судно выходит из камеры; ворота 2 закрываются.