Номер 37.4, страница 59 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Ханнанова, Ханнанов

Давление газов и жидкостей - номер 37.4, страница 59.

Условие.

Задание 37.4. На рисунке показана передача давления твёрдым и жидким телом, заключённым под диском в сосуде.

а) Отметьте верное утверждение.

После установки гири на диск возрастает давление

☐ на дно и боковую стенку в обоих сосудах

☐ на дно в обоих сосудах, на боковую стенку — только в сосуде 1

☐ на дно в обоих сосудах, на боковую стенку — только в сосуде 2

☐ на дно — только в сосуде 1, на боковую стенку — только в сосуде 2

б) Ответьте на вопросы, записав необходимые формулы и проводя соответствующие расчёты.

С какой силой будет давить на диск площадью $100 \text{ см}^2$ установленная на него гиря массой $200 \text{ г}$?________

Как изменится при этом и на сколько давление:

на дно сосуда 1 __________;

на дно сосуда 2 __________;

на боковую стенку сосуда 1 __________;

на боковую стенку сосуда 2 __________?

Решение.

а) Отметьте верное утверждение.

В сосуде 1 находится твёрдое тело. Твёрдые тела передают давление в направлении действия силы. Поэтому после установки гири на диск давление, создаваемое гирей, возрастёт в основном на дно сосуда.

В сосуде 2 находится жидкость. Согласно закону Паскаля, давление, производимое на жидкость или газ, передаётся в любую точку без изменений во всех направлениях. Поэтому после установки гири на диск давление возрастёт и на дно, и на боковые стенки сосуда.

Таким образом, давление возрастёт на дно в обоих сосудах, а на боковую стенку — только в сосуде 2, где находится жидкость.

Ответ: на дно в обоих сосудах, на боковую стенку — только в сосуде 2.

б) Ответьте на вопросы, записав необходимые формулы и проводя соответствующие расчёты.

С какой силой будет давить на диск площадью 100 см² установленная на него гиря массой 200 г?

Дано:

$m = 200 \text{ г}$
$g \approx 10 \text{ Н/кг}$

$m = 0.2 \text{ кг}$

Найти:

$F - ?$

Решение:

Сила, с которой гиря давит на диск, равна её весу. Вес тела вычисляется по формуле силы тяжести:

$F = m \cdot g$

Подставим числовые значения:

$F = 0.2 \text{ кг} \cdot 10 \text{ Н/кг} = 2 \text{ Н}$

Ответ: 2 Н.

Как изменится при этом и на сколько давление:

Для ответа на следующие вопросы сначала рассчитаем, какое дополнительное давление $\Delta p$ создаёт гиря на диск.

Дано:

$S = 100 \text{ см}^2$
$F = 2 \text{ Н}$ (из предыдущего расчёта)

$S = 100 \cdot (10^{-2} \text{ м})^2 = 100 \cdot 10^{-4} \text{ м}^2 = 0.01 \text{ м}^2$

Найти:

$\Delta p - ?$

Решение:

Давление — это отношение силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности:

$\Delta p = \frac{F}{S}$

$\Delta p = \frac{2 \text{ Н}}{0.01 \text{ м}^2} = 200 \text{ Па}$

Теперь определим, как изменится давление в каждом конкретном случае.

на дно сосуда 1

Твёрдое тело в сосуде 1 передаёт давление в направлении действия силы. Следовательно, давление, созданное гирей, полностью передастся на дно сосуда.

Ответ: Давление увеличится на 200 Па.

на дно сосуда 2

Согласно закону Паскаля, давление, производимое на жидкость в сосуде 2, передаётся в любую точку жидкости без изменений. Следовательно, изменение давления на дно сосуда будет равно давлению, созданному гирей.

Ответ: Давление увеличится на 200 Па.

на боковую стенку сосуда 1

Твёрдое тело передаёт давление только в направлении силы, поэтому оно практически не создаёт дополнительного давления на боковые стенки.

Ответ: Давление не изменится.

на боковую стенку сосуда 2

Согласно закону Паскаля, давление в жидкости передаётся во все стороны одинаково. Поэтому изменение давления на боковую стенку будет таким же, как и на дно.

Ответ: Давление увеличится на 200 Па.