Номер 3, страница 136 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Упражнение 23. Параграф 40. Сообщающиеся сосуды. Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов - номер 3, страница 136.

Условие.

3. Объясните действие артезианской скважины, изображённой в разрезе на рисунке 125. Слой 2 состоит из песка или другой породы, легко пропускающей воду. Слои 1 и 3, наоборот, водонепроницаемы.

Решение.

Решение 2.

Принцип действия артезианской скважины, показанной на рисунке, основан на физическом законе о сообщающихся сосудах.

На рисунке мы видим геологический разрез, где водоносный слой 2 (например, песок), который легко пропускает воду, находится между двумя водоупорными (водонепроницаемыми) слоями 1 и 3 (например, глина). Все три слоя изогнуты, образуя своего рода чашу или бассейн.

В более высоких местах, где водоносный слой 2 выходит на поверхность, в него просачиваются атмосферные осадки (дождь, тающий снег). Эта область называется областью питания артезианского бассейна. Вода, проникая в слой 2, накапливается в нем.

Так как вода в слое 2 зажата сверху и снизу водонепроницаемыми слоями, она оказывается под гидравлическим давлением. Величина этого давления зависит от разницы высот между областью питания и конкретной точкой водоносного слоя. Чем глубже точка, тем выше давление.

Когда в низшей точке этой геологической структуры бурят скважину, проходящую сквозь верхний водоупорный слой 1, она достигает находящегося под давлением водоносного слоя 2. Давление, созданное столбом воды от области питания, выталкивает воду вверх по скважине. Если уровень земной поверхности в месте бурения скважины находится ниже уровня воды в области питания, то вода будет бить из скважины фонтаном без использования насоса, как это и показано на рисунке.

Ответ: Действие артезианской скважины основано на том, что подземные воды в водоносном слое (2), который находится между двумя водоупорными слоями (1 и 3), находятся под давлением. Давление создается из-за того, что область пополнения этого слоя водой (область питания) расположена на большей высоте, чем место бурения скважины. Когда скважина вскрывает водоносный слой, вода под давлением устремляется вверх, подобно воде в сообщающихся сосудах.