Проводим опыты, страница 153 - гдз по физике 7 класс учебник Громов, Родина

Глава 5. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Параграф 42. Гидростатическое давление. Вопросы - страница 153.

Условие.

Возьмите высокий сосуд и сделайте в его стенке два небольших отверстия на разной высоте. Закройте отверстия пластилином и наполните сосуд водой. Откройте отверстия и проследите за струями вытекающей воды (рис. 5.28). Почему вода вытекает из отверстий? Из чего следует, что давление воды увеличивается с глубиной?

Рис. 5.28

Решение.

Почему вода вытекает из отверстий?

Вода в сосуде обладает весом, и из-за этого верхние слои давят на нижние. Это давление, называемое гидростатическим, действует не только вниз, но и во все стороны, в том числе и на стенки сосуда. Когда в стенке есть отверстие, давление жидкости изнутри оказывается больше, чем давление воздуха снаружи. Эта разность давлений создает силу, которая выталкивает воду из отверстия.

Ответ: Вода вытекает из отверстий под действием силы гидростатического давления, которое создается весом столба воды, находящегося над отверстием.

Из чего следует, что давление воды увеличивается с глубиной?

Из рисунка и описания опыта видно, что струя воды из нижнего отверстия вылетает с большей скоростью и падает на большее расстояние, чем струя из верхнего отверстия. Скорость вытекания жидкости напрямую зависит от давления на уровне отверстия: чем больше давление, тем больше скорость.
Гидростатическое давление жидкости рассчитывается по формуле: $p = \rho \cdot g \cdot h$, где $\rho$ — плотность жидкости, $\text{g}$ — ускорение свободного падения, а $\text{h}$ — глубина погружения (высота столба жидкости над точкой измерения).
Поскольку нижнее отверстие находится глубже верхнего, высота столба воды над ним больше. Следовательно, и давление на уровне нижнего отверстия выше. Наблюдаемый факт, что нижняя струя бьет дальше, как раз и является экспериментальным подтверждением того, что давление увеличивается с глубиной.

Ответ: Это следует из того, что струя воды из нижнего, более глубокого отверстия бьет дальше и с большей силой, чем струя из верхнего отверстия. Это показывает, что давление на большей глубине выше.