Номер 17, страница 33, часть 2 - гдз по физике 7 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава IV. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Плавание тел. Параграф 19. Атмосферное давление - номер 17, страница 33.

Условие.

17. Как будет изменяться уровень воды в сосудах $\text{A}$ и $\text{B}$ при откачивании воздуха (рис. 19.6)? Обоснуйте свой ответ.

Рис. 19.6

Решение.

При откачивании воздуха из U-образной трубки давление $P_{вн}$ внутри нее становится меньше давления, действующего на поверхность воды в сосудах.

Рассмотрим сосуд B. Он соединен с атмосферой через боковой отросток, поэтому давление на поверхность воды в нем постоянно и равно атмосферному давлению $P_{атм}$. Из-за разности давлений ($P_{атм} > P_{вн}$) атмосферное давление будет выталкивать воду из сосуда B вверх в правый изгиб трубки. В результате уровень воды в сосуде B понизится.

Рассмотрим сосуд A. В отличие от сосуда B, он не имеет видимого сообщения с атмосферой, поэтому будем считать его герметичным. Давление на поверхность воды в нем создает запертый воздух ($P_{A}$). Когда под действием этого давления вода вытесняется из сосуда A в левый изгиб трубки, уровень воды в сосуде понижается. По мере понижения уровня воды объем воздуха над ней увеличивается, а его давление $P_{A}$ падает (согласно закону Бойля-Мариотта). Тем не менее, пока давление $P_{A}$ остается больше давления в трубке $P_{вн}$, вода будет продолжать вытесняться из сосуда. Таким образом, уровень воды в сосуде A также понизится.

Обоснование заключается в том, что в обоих случаях понижение давления в U-образной трубке создает разность давлений, которая вытесняет воду из сосудов в трубку. Поскольку вода уходит из сосудов, уровень жидкости в них неизбежно падает.

Ответ: Уровень воды понизится как в сосуде A, так и в сосуде B.