Номер 1, страница 59 - гдз по физике 7 класс контрольные и самостоятельные работы Громцева

Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Самостоятельные работы. СР-28. Давление в жидкости и газе. Вариант № 2 - номер 1, страница 59.

Решение.

1. Решение

Скорость, с которой вода вытекает из крана самовара, напрямую зависит от гидростатического давления, создаваемого столбом воды над этим краном. Гидростатическое давление $\text{P}$ на глубине $\text{h}$ определяется по формуле:

$P = \rho g h$

где $\rho$ — плотность воды, $\text{g}$ — ускорение свободного падения, а $\text{h}$ — высота столба воды от крана до поверхности воды в самоваре.

Чем больше давление, тем с большей силой вода выталкивается из отверстия и, следовательно, тем выше скорость её истечения. Скорость истечения идеальной жидкости из отверстия в открытом сосуде описывается законом Торричелли:

$v = \sqrt{2gh}$

где $\text{v}$ — скорость истечения жидкости.

Когда самовар полон, высота столба воды $\text{h}$ над краном максимальна. Это создаёт максимальное давление, и вода вытекает с наибольшей скоростью. По мере того как вода вытекает, её уровень в самоваре понижается, что приводит к уменьшению высоты столба $\text{h}$. Согласно обеим формулам, с уменьшением высоты $\text{h}$ уменьшается как гидростатическое давление, так и скорость вытекания воды $\text{v}$. Поэтому поток воды постепенно замедляется.

Ответ: Скорость вытекания воды из самовара зависит от высоты водяного столба над краном. Вначале, когда самовар полон, высота столба и создаваемое им гидростатическое давление максимальны, поэтому вода течет быстро. По мере убывания воды её уровень, а вместе с ним и давление, снижаются, что приводит к замедлению потока.