Номер 2, страница 153 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Обсуди с товарищами. § 45. Гидравлический пресс. Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов - номер 2, страница 153.

2. Справедлив ли закон сообщающихся сосудов в условиях невесомости?

Решение

Закон сообщающихся сосудов гласит, что в состоянии покоя однородная жидкость в открытых сообщающихся сосудах устанавливается на одном уровне, независимо от формы сосудов. Этот закон является прямым следствием действия силы тяжести.

Давление, создаваемое столбом жидкости (гидростатическое давление), рассчитывается по формуле: $p = \rho g h$, где $\rho$ – плотность жидкости, $g$ – ускорение свободного падения, а $h$ – высота столба жидкости. В сообщающихся сосудах на любом горизонтальном уровне внутри жидкости давление одинаково. Если бы уровни жидкости в разных сосудах были различны, то на дне сосудов возникла бы разность давлений, которая заставила бы жидкость перетекать из сосуда с более высоким уровнем в сосуд с более низким уровнем до тех пор, пока уровни не сравняются. Таким образом, именно сила тяжести заставляет жидкость выравниваться.

В условиях невесомости ускорение свободного падения $g$ равно нулю ($g \approx 0$). Следовательно, гидростатическое давление в любой точке жидкости также будет равно нулю: $p = \rho \cdot 0 \cdot h = 0$. Сила, которая заставляла жидкость выравнивать свой уровень, исчезает.

В невесомости поведение жидкости определяется в основном силами поверхностного натяжения и силами смачивания (адгезии). Жидкость не будет стремиться занять нижнее положение в сосуде и выровнять свой уровень. Она может собраться в одном из сосудов, распределиться по стенкам или принять форму, близкую к сферической, в зависимости от объема жидкости и формы сосудов. Понятие "уровень жидкости" теряет свой смысл.

Следовательно, закон сообщающихся сосудов, основанный на действии гравитации, в условиях невесомости не выполняется.

Ответ: Нет, закон сообщающихся сосудов в условиях невесомости не справедлив, так как его действие основано на силе тяжести, которая создает гидростатическое давление. В невесомости гидростатическое давление отсутствует, и поведение жидкости определяется силами поверхностного натяжения.