Номер 7, страница 159 - гдз по физике 7 класс учебник Громов, Родина

Глава 5. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Параграф 44. Сообщающиеся сосуды. Вопросы - номер 7, страница 159.

Условие.

7. На рисунке 5.38 дана схема устройства шлюза, а на рисунке 5.39 — схема шлюзования судов. Рассмотрите рисунки и объясните принцип действия шлюзов.

Рис. 5.38

Рис. 5.39

Решение.

Решение

Шлюз — это гидротехническое сооружение, являющееся частью плотины или канала, которое служит для перемещения судов между двумя водными бассейнами с различными уровнями воды (так называемыми верхним и нижним бьефами). Принцип действия шлюза основан на физическом законе сообщающихся сосудов.

Шлюз представляет собой герметичную камеру, ограниченную с двух сторон массивными воротами. Эта камера может поочередно соединяться с верхним или нижним бьефом, а ее уровень воды может изменяться путем наполнения или опорожнения.

Процесс перемещения судна из нижнего течения в верхнее (подъем), как это можно проиллюстрировать с помощью рисунка 5.39, происходит в несколько этапов:

1. Вход судна в шлюзовую камеру.

Сначала уровень воды в камере шлюза выравнивается с уровнем нижнего течения путем сброса излишков воды. После этого открываются ворота со стороны нижнего течения, и судно заходит внутрь камеры. Затем эти ворота герметично закрываются. На левой части рисунка 5.39 изображен момент, когда судно уже находится в камере, а уровень воды в ней соответствует уровню нижнего течения.

2. Наполнение камеры и подъем судна.

Когда обе пары ворот (верхние и нижние) закрыты, через специальные водопроводные каналы в камеру начинает поступать вода из верхнего течения. Камера шлюза и верхнее течение ведут себя как сообщающиеся сосуды, поэтому вода будет поступать до тех пор, пока уровень в камере не сравняется с уровнем верхнего течения. Вместе с поднимающейся водой плавно поднимается и находящееся в камере судно.

3. Выход судна из шлюза.

Как только уровни воды в камере и в верхнем течении выравниваются, открываются ворота, ведущие в верхнее течение. Правая часть рисунка 5.39 иллюстрирует состояние, когда судно поднято на нужный уровень и готово к выходу. Судно покидает камеру и продолжает свой путь.

Для перехода судна из верхнего течения в нижнее (спуск) все операции производятся в обратном порядке: судно заходит в наполненную камеру, верхние ворота закрываются, вода из камеры постепенно спускается в нижнее течение до выравнивания уровней, после чего открываются нижние ворота.

Ответ:

Принцип действия шлюзов основан на законе сообщающихся сосудов. Шлюз — это камера с герметичными воротами, которая позволяет поднимать или опускать суда, изменяя уровень воды внутри нее. Для подъема судна из нижнего течения в верхнее, оно заходит в камеру, уровень воды в которой равен уровню нижнего течения. Затем нижние ворота закрываются, и камера наполняется водой из верхнего течения, поднимая судно. Когда уровни сравняются, открываются верхние ворота, и судно выходит. Для спуска судна процесс происходит в обратном порядке: вода из камеры сливается.