Номер 25.18, страница 87 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 25. Атмосферное давление. Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов - номер 25.18, страница 87.

25.18 [558*] Высоту какого столба жидкости следует брать для расчёта давления жидкости на дно сосуда (рис. III-58)? Объясните почему.

Рис. III-58

Решение

Для расчёта давления жидкости на дно сосуда следует брать высоту столба жидкости, которая измеряется от дна сосуда до свободной поверхности жидкости в широкой части сосуда.

Объяснение основывается на определении гидростатического давления. Гидростатическое давление на некоторой глубине создается весом столба жидкости, находящегося над этой глубиной. Формула для расчёта гидростатического давления имеет вид:

$p = \rho g h$

где $p$ – давление, $\rho$ – плотность жидкости, $g$ – ускорение свободного падения, а $h$ – высота столба жидкости.

В данной задаче (рис. III-58) на дно сосуда давит столб жидкости, высота которого равна уровню жидкости в широкой части сосуда. Жидкость, находящаяся в узкой перевернутой трубке на большей высоте, не оказывает дополнительного давления на дно сосуда, так как её вес компенсируется силой натяжения подвеса, удерживающего трубку. То есть, вес этого "поднятого" столба жидкости не передаётся на дно. Давление на любой горизонтальной плоскости внутри жидкости, в том числе и на дне, определяется высотой жидкости над этой плоскостью до её свободной поверхности.

Ответ: для расчёта давления на дно сосуда следует брать высоту столба жидкости в широкой части сосуда, то есть расстояние от дна до уровня свободной поверхности жидкости.