Номер 2, страница 51 - гдз по физике 7 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Самостоятельные работы. СР-44. Манометры. Поршневой жидкостный насос. Вариант 1 - номер 2, страница 51.

Условие.

2. В каком из сосудов, изображённых на рисунке 77, давление газа равно атмосферному давлению; больше атмосферного давления; меньше атмосферного давления?

Рис. 77

Решение.

В каком из сосудов давление газа равно атмосферному давлению

Давление газа в сосуде равно атмосферному, когда уровни жидкости в обоих коленах U-образного манометра находятся на одной высоте. Это происходит потому, что давление, которое газ оказывает на поверхность жидкости в левом колене, равно давлению, которое атмосфера оказывает на поверхность жидкости в правом (открытом) колене. На рисунке 77 эта ситуация показана для сосуда 1, где уровни жидкости в обоих коленах находятся на отметке -50. Для него выполняется условие $P_{газа} = P_{атм}$.

Ответ: в сосуде 1.

В каком из сосудов давление газа больше атмосферного давления

Давление газа в сосуде больше атмосферного, если уровень жидкости в колене манометра, соединенном с сосудом, ниже, чем в колене, открытом в атмосферу. Это означает, что газ давит на жидкость с большей силой, чем атмосфера, и вытесняет ее в открытое колено. Разность давлений газа и атмосферы уравновешивается давлением столба жидкости высотой $\text{h}$. Эта ситуация изображена для сосуда 2. Давление газа можно рассчитать по формуле $P_{газа} = P_{атм} + \rho g h$, где $\text{h}$ - разница уровней. Так как $h > 0$, то $P_{газа} > P_{атм}$.

Ответ: в сосуде 2.

В каком из сосудов давление газа меньше атмосферного давления

Давление газа в сосуде меньше атмосферного, если уровень жидкости в колене манометра, соединенном с сосудом, выше, чем в колене, открытом в атмосферу. В этом случае атмосферное давление, будучи больше, "вдавливает" жидкость в сторону сосуда с газом. Эта ситуация соответствует сосуду 3 на рисунке. Давление газа вычисляется как $P_{газа} = P_{атм} - \rho g h$. Так как $h > 0$, то $P_{газа} < P_{атм}$.

Ответ: в сосуде 3.