Номер 26.15, страница 93 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 26. Насосы. Манометры. Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов - номер 26.15, страница 93.

26.15 [596] Кран трубки, соединяющий сосуд с манометром, открыли (рис. III-79). Давление воздуха в сосуде А больше или меньше атмосферного?

Рис. III-79

Решение

На рисунке показан U-образный жидкостный манометр, соединенный с сосудом А. Одно колено манометра (левое) открыто в атмосферу, поэтому на поверхность жидкости в нем действует атмосферное давление $p_{атм}$. Другое колено (правое) соединено с сосудом А, и на поверхность жидкости в нем действует давление воздуха из сосуда, $p_A$.

Из рисунка видно, что уровень жидкости в колене, соединенном с сосудом А, находится ниже, чем уровень жидкости в колене, открытом в атмосферу. Это означает, что давление со стороны сосуда А на жидкость больше, чем давление со стороны атмосферы. Именно это повышенное давление вытеснило жидкость из правого колена в левое, создав разность уровней $h$.

Для того чтобы система находилась в равновесии, давление на одном и том же горизонтальном уровне в жидкости должно быть одинаковым. Выберем горизонтальный уровень, проходящий через границу раздела "воздух из сосуда А - жидкость" в правом колене. Давление в этой точке равно давлению в сосуде $p_A$. В левом колене на этом же уровне давление складывается из атмосферного давления $p_{атм}$ и гидростатического давления столба жидкости высотой $h$ (разность уровней), которое равно $\rho g h$, где $\rho$ - плотность жидкости в манометре.

Таким образом, условие равновесия давлений можно записать в виде формулы:

$p_A = p_{атм} + \rho g h$

Так как разность уровней $h$ в данном случае является положительной величиной ($h > 0$), то и слагаемое $\rho g h$ тоже положительно. Следовательно, давление в сосуде А больше атмосферного давления.

Ответ: Давление воздуха в сосуде А больше атмосферного.