Номер 41.4, страница 64 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Ханнанова, Ханнанов

Давление газов и жидкостей - номер 41.4, страница 64.

Условие.

Задание 41.4. При движении поршня вверх внутри стеклянной трубки вода поднимается за ним. Отметьте правильное объяснение этого явления.

Вода поднимается за поршнем

☐ потому, что её молекулы притягиваются к молекулам поршня

☐ потому, что она обладает свойством принимать форму сосуда, в котором находится

☐ по инерции

☐ под давлением наружного воздуха, заполняя безвоздушное пространство, образовавшееся между поршнем и водой

Решение.

Решение

Когда поршень движется вверх внутри стеклянной трубки, объем пространства между ним и поверхностью воды увеличивается. Так как это пространство практически герметично, в нем создается область пониженного давления, близкая к вакууму (безвоздушное пространство).

На поверхность воды в широком сосуде действует давление окружающего воздуха, которое называется атмосферным давлением. Согласно закону Паскаля, это давление передается во все точки жидкости без изменений. В результате давление на поверхность воды снаружи трубки оказывается значительно больше, чем давление на поверхность воды внутри трубки (под поршнем).

Эта разность давлений создает выталкивающую силу, которая заставляет воду из широкого сосуда подниматься вверх по трубке, заполняя образующееся безвоздушное пространство. Вода будет подниматься до тех пор, пока вес столба воды (гидростатическое давление) вместе с остаточным давлением под поршнем не уравновесит внешнее атмосферное давление.

Рассмотрим предложенные варианты объяснения:

1. Притяжение между молекулами воды и поршня (адгезия) слишком слабо, чтобы быть основной причиной поднятия целого столба воды.

2. Свойство жидкости принимать форму сосуда не объясняет, почему вода движется вверх против силы тяжести.

3. Инерция — это свойство тела сохранять состояние покоя. По инерции вода стремилась бы остаться на месте, а не двигаться за поршнем.

4. Давление наружного воздуха, действующее на поверхность воды в сосуде, действительно является причиной, по которой вода "выдавливается" вверх в область пониженного давления под поршнем. Это верное объяснение.

Ответ: под давлением наружного воздуха, заполняя безвоздушное пространство, образовавшееся между поршнем и водой.