Номер 454, страница 63 - гдз по физике 7 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Вес воздуха. Атмосферное давление - номер 454, страница 63.

Условие.

454. Как с помощью шланга с резиновой грушей (рис. 70) перелить бензин из бочки в ведро? Какое влияние оказывает при этом атмосферное давление?

Рис. 70

Решение.

Как с помощью шланга с резиновой грушей (рис. 70) перелить бензин из бочки в ведро?
Чтобы перелить бензин из бочки в ведро с помощью данного устройства, которое называется сифон, нужно выполнить следующую последовательность действий. Один конец шланга опускается в бочку с бензином так, чтобы он был ниже уровня жидкости. Другой конец шланга, предназначенный для ведра, должен располагаться ниже уровня бензина в бочке. Для запуска процесса шланг необходимо заполнить жидкостью. Это делается с помощью резиновой груши: ее несколько раз сжимают (выпуская воздух) и отпускают. При разжимании объем груши увеличивается, что создает внутри шланга область пониженного давления (разрежение). Внешнее атмосферное давление, которое действует на поверхность бензина в бочке, "загоняет" жидкость в шланг. После того как шланг полностью заполнится бензином и жидкость начнет вытекать из него, процесс будет продолжаться самотеком под действием силы тяжести, пока конец шланга в бочке находится в бензине и уровень бензина в бочке выше выходного конца шланга.

Ответ: Один конец шланга опускают в бочку, а другой (выходной) располагают ниже уровня бензина в бочке. С помощью резиновой груши создают в шланге разрежение, чтобы он заполнился бензином под действием атмосферного давления. После заполнения шланга бензин потечет в ведро самотеком.

Какое влияние оказывает при этом атмосферное давление?
Атмосферное давление играет в этом процессе ключевую роль. Оно постоянно давит на открытую поверхность бензина в бочке. Когда внутри шланга с помощью груши создается пониженное давление, именно сила атмосферного давления заставляет бензин подниматься по шлангу вверх, преодолевая силу тяжести, до самой высокой точки изгиба. Без атмосферного давления (например, в вакууме) поднять жидкость таким способом было бы невозможно, и сифон бы не работал. После того как шланг заполнен, непрерывность потока жидкости поддерживается за счет разности гидростатических давлений, обусловленной разницей высот столбов жидкости в заборной и сливной частях шланга. Однако первоначальный подъем жидкости и запуск сифона обеспечивается именно атмосферным давлением.

Ответ: Атмосферное давление, действуя на поверхность бензина в бочке, заталкивает его в шланг, когда внутри создается пониженное давление, и тем самым позволяет поднять жидкость на высоту изгиба шланга, что необходимо для начала работы сифона.