Номер 5, 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 5, страница 136.

Условие.

5. Изменится ли расположение жидкости (см. рис. 119), если поменять размер или форму одной из трубок?

Решение.

Решение 2.

5. Решение

Рассматриваемая система трубок является сообщающимися сосудами. Основной закон для сообщающихся сосудов гласит, что в открытых сообщающихся сосудах любой формы и поперечного сечения поверхности однородной жидкости, находящейся в состоянии равновесия, устанавливаются на одном и том же горизонтальном уровне.

Это объясняется тем, что давление столба жидкости зависит только от высоты этого столба и плотности жидкости, но не от формы или объема сосуда. Гидростатическое давление на глубине $h$ рассчитывается по формуле: $P = \rho g h$ где $\rho$ — плотность жидкости, а $g$ — ускорение свободного падения.

В состоянии равновесия давление на любом горизонтальном уровне внутри жидкости должно быть одинаковым во всех сосудах. Так как на свободную поверхность жидкости во всех трубках действует одинаковое атмосферное давление, то для сохранения равновесия необходимо, чтобы высоты столбов жидкости во всех трубках также были одинаковыми.

Следовательно, изменение размера (например, диаметра) или формы одной из трубок не повлияет на конечный уровень жидкости. Жидкость может временно перераспределиться, но в итоге её свободные поверхности во всех частях системы снова окажутся на одной и той же высоте. Важно отметить, что это утверждение справедливо, если пренебречь капиллярными явлениями, которые становятся заметными только в очень узких трубках.

Ответ: Нет, расположение жидкости (то есть уровень её свободной поверхности) не изменится. Согласно закону сообщающихся сосудов, однородная жидкость в них всегда устанавливается на одном уровне, независимо от формы и размера сосудов.