Номер 23.3, страница 77 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 23. Закон Паскаля. Гидравлический пресс. Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов - номер 23.3, страница 77.

23.3 [488] В одном сосуде находится металлический кубик, в другом — вода (рис. III-22). Изобразите графически (одной—тремя стрелками), как эти тела передают производимое на них давление.

Рис. III-22

Решение

Для того чтобы графически изобразить, как тела передают производимое на них давление, необходимо понимать разницу в поведении твердых тел и жидкостей при оказании давления.

1. Металлический кубик (твердое тело). Твердые тела, в отличие от жидкостей и газов, передают давление преимущественно в направлении действия силы. В данном случае на кубик действует сила тяжести, направленная вертикально вниз. Следовательно, кубик оказывает давление только на ту часть дна сосуда, которая находится непосредственно под ним. Вектор давления направлен перпендикулярно поверхности опоры, то есть вниз. Графически это можно изобразить одной стрелкой, исходящей от центра тяжести кубика и направленной вниз к дну сосуда.

2. Вода (жидкость). Согласно закону Паскаля, давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку без изменений во всех направлениях. Кроме того, столб жидкости оказывает гидростатическое давление, обусловленное собственным весом. Это давление действует как на дно, так и на стенки сосуда. Гидростатическое давление на некоторой глубине $h$ вычисляется по формуле $p = \rho \cdot g \cdot h$, где $\rho$ — плотность жидкости, а $g$ — ускорение свободного падения. Из формулы следует, что давление внутри жидкости растет с увеличением глубины. Поэтому, чтобы изобразить давление воды, необходимо показать стрелки, направленные перпендикулярно ко всем поверхностям, с которыми соприкасается вода: вниз — на дно, и в стороны — на стенки. При этом длина стрелок, указывающих на стенки, должна увеличиваться с глубиной, чтобы показать рост давления.

Наглядное графическое изображение передачи давления для обоих случаев представлено на рисунке ниже.

Ответ:

Передача давления графически изображена на Рис. 1. Металлический кубик передает давление только в одном направлении — вниз, на свою опору. Вода, как и любая жидкость, передает давление во всех направлениях: на дно и на стенки сосуда. Давление на стенки увеличивается с глубиной, что показано стрелками разной длины.