Номер 8, страница 27 - гдз по физике 7 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. ТЗ-14. Сообщающиеся сосуды - номер 8, страница 27.

Условие.

8. Справедлив ли закон сообщающихся сосудов в условиях невесомости?

Решение.

Решение

Закон сообщающихся сосудов гласит, что в открытых сообщающихся сосудах поверхности однородной жидкости, находящейся в состоянии покоя, устанавливаются на одном уровне. Этот закон является прямым следствием действия силы тяжести на жидкость. Давление, создаваемое столбом жидкости (гидростатическое давление), определяется формулой $p = \rho g h$, где $\rho$ — плотность жидкости, $\text{g}$ — ускорение свободного падения, а $\text{h}$ — высота столба жидкости. В сообщающихся сосудах давление на любой одинаковой глубине должно быть одинаковым, что при наличии силы тяжести ($g > 0$) и приводит к выравниванию высот ($\text{h}$) жидкости.

В условиях невесомости ускорение свободного падения равно нулю ($g = 0$). Следовательно, гидростатическое давление также всегда равно нулю: $p = \rho \cdot 0 \cdot h = 0$. Это означает, что в невесомости отсутствует сила, которая заставляет жидкость перетекать из одного сосуда в другой для выравнивания уровней.

Поведение жидкости в невесомости будет определяться другими, более слабыми в обычных условиях силами: силами поверхностного натяжения (стремящимися минимизировать площадь поверхности жидкости) и силами адгезии (взаимодействия жидкости со стенками сосуда). Под их действием жидкость не будет иметь определённого "уровня" и может принять любую форму, например, собраться в шар в одном из сосудов или распределиться по стенкам.

Таким образом, поскольку физическая причина, лежащая в основе закона сообщающихся сосудов (гидростатическое давление под действием силы тяжести), отсутствует в невесомости, сам закон не выполняется.

Ответ: Нет, закон сообщающихся сосудов в условиях невесомости не справедлив. Его действие обусловлено наличием силы тяжести, которая создает гидростатическое давление, а в невесомости эта сила отсутствует.