Номер 25.32, страница 89 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

Авторы: Лукашик В. И., Иванова Е. В.
Тип: Сборник задач
Издательство: Просвещение
Год издания: 2021 - 2025
Цвет обложки: голубой
ISBN: 978-5-09-090938-9
Популярные ГДЗ в 7 классе
§ 25. Атмосферное давление. Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов - номер 25.32, страница 89.
№25.32 (с. 89)
Условие. №25.32 (с. 89)
скриншот условия


25.32 [571] Через отверстие А насос откачивает воздух (рис. III-68). Почему при этом жидкости поднимаются по трубкам? Почему уровень керосина выше уровней воды и ртути? Высота столба керосина 900 мм. Чему равны высоты столбов воды и ртути?
Рис. III-68
Решение 3. №25.32 (с. 89)

Решение 4. №25.32 (с. 89)

Решение 5. №25.32 (с. 89)

Решение 6. №25.32 (с. 89)

Решение 7. №25.32 (с. 89)
Почему при этом жидкости поднимаются по трубкам?
Насос, подключенный к отверстию А, откачивает воздух из замкнутого пространства над поверхностями жидкостей в трубках. В результате этого давление воздуха внутри трубок $(p_{вн})$ становится ниже, чем атмосферное давление $(p_{атм})$, которое действует на открытую поверхность жидкостей в сосудах. Возникает разность давлений $(\Delta p = p_{атм} - p_{вн})$, под действием которой атмосферное давление выталкивает жидкости вверх по трубкам. Жидкости поднимаются до тех пор, пока вес столба жидкости, создающий гидростатическое давление $(p_{ж} = \rho g h)$, не уравновесит эту разность давлений.
Ответ: Жидкости поднимаются по трубкам из-за разности между атмосферным давлением снаружи и пониженным давлением внутри трубок, созданным насосом.
Почему уровень керосина выше уровней воды и ртути?
Высота, на которую поднимается жидкость, зависит от ее плотности. Давление, создаваемое столбом поднявшейся жидкости, уравновешивает одну и ту же разность давлений для всех трех трубок. Давление столба жидкости рассчитывается по формуле $p = \rho g h$, где $\rho$ – плотность жидкости, $g$ – ускорение свободного падения, $h$ – высота столба. Так как давление $p$ для всех трех столбов одинаково, то $p = \rho_к g h_к = \rho_в g h_в = \rho_р g h_р$ (индексы к, в, р обозначают керосин, воду и ртуть соответственно). Из этого равенства следует, что высота столба жидкости $h$ обратно пропорциональна ее плотности $\rho$. Плотности жидкостей следующие: плотность керосина $(\rho_к \approx 800 \text{ кг/м}^3)$ меньше плотности воды $(\rho_в \approx 1000 \text{ кг/м}^3)$, а плотность воды значительно меньше плотности ртути $(\rho_р \approx 13600 \text{ кг/м}^3)$. Следовательно, чем меньше плотность жидкости, тем на большую высоту она поднимется. Поэтому уровень керосина самый высокий, а ртути — самый низкий.
Ответ: Уровень керосина выше, потому что керосин имеет наименьшую плотность среди трех жидкостей, а высота столба жидкости при одинаковом давлении обратно пропорциональна ее плотности.
Высота столба керосина 900 мм. Чему равны высоты столбов воды и ртути?
Дано:
Высота столба керосина $h_к = 900 \text{ мм}$
Плотность керосина $\rho_к = 800 \text{ кг/м}^3$
Плотность воды $\rho_в = 1000 \text{ кг/м}^3$
Плотность ртути $\rho_р = 13600 \text{ кг/м}^3$
$h_к = 900 \text{ мм} = 0.9 \text{ м}$
Найти:
Высота столба воды $h_в - ?$
Высота столба ртути $h_р - ?$
Решение:
Давления, создаваемые столбами жидкостей, равны между собой, так как они уравновешивают одну и ту же разность давлений:
$p_к = p_в = p_р$
Используя формулу гидростатического давления $p = \rho g h$, получаем равенства:
$\rho_к g h_к = \rho_в g h_в$
$\rho_к g h_к = \rho_р g h_р$
Ускорение свободного падения $g$ сокращается. Выразим и найдем высоту столба воды $h_в$:
$h_в = h_к \frac{\rho_к}{\rho_в} = 0.9 \text{ м} \cdot \frac{800 \text{ кг/м}^3}{1000 \text{ кг/м}^3} = 0.9 \cdot 0.8 = 0.72 \text{ м} = 720 \text{ мм}$
Аналогично выразим и найдем высоту столба ртути $h_р$:
$h_р = h_к \frac{\rho_к}{\rho_р} = 0.9 \text{ м} \cdot \frac{800 \text{ кг/м}^3}{13600 \text{ кг/м}^3} \approx 0.9 \cdot 0.0588 \approx 0.053 \text{ м} = 53 \text{ мм}$
Ответ: высота столба воды равна $720 \text{ мм}$, высота столба ртути – приблизительно $53 \text{ мм}$.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 7-9 класс, для упражнения номер 25.32 расположенного на странице 89 к сборнику задач 2021 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №25.32 (с. 89), авторов: Лукашик (Владимир Иванович), Иванова (Елена Владимировна), ФГОС (новый, красный) учебного пособия издательства Просвещение.