Задание 1, страница 139 - гдз по физике 7 класс учебник Закирова, Аширов

Задание 1

Приведите примеры сообщающихся сосудов.

Сообщающимися сосудами называют любые сосуды, соединённые между собой ниже уровня жидкости, по которым жидкость может свободно перетекать из одного в другой. Основной закон, описывающий их поведение, гласит: в открытых сообщающихся сосудах, заполненных однородной жидкостью, её свободные поверхности устанавливаются на одном горизонтальном уровне, независимо от формы сосудов. Это объясняется тем, что давление столба жидкости на любой глубине зависит только от высоты этого столба ($p = \rho g h$) и плотности жидкости. В состоянии равновесия давление на одном и том же уровне во всех частях системы должно быть одинаковым, что возможно только при одинаковой высоте столбов жидкости.

Вот несколько примеров сообщающихся сосудов из разных областей:

В быту:
• Чайник и его носик. Корпус чайника и его носик представляют собой классический пример сообщающихся сосудов. Уровень воды в носике всегда будет таким же, как и в основной части чайника.
• Лейка. Резервуар для воды и длинный носик лейки также являются сообщающимися сосудами.
• Сифон (гидрозатвор) под раковиной. Изогнутая U-образная труба под раковиной или ванной — это сообщающиеся сосуды. Вода в изгибах стоит на одном уровне, образуя водяную пробку, которая препятствует проникновению неприятных запахов из канализации в помещение.

В технике и строительстве:
• Система шлюзов на каналах и реках. Камера шлюза, соединяемая поочередно с верхним и нижним участками реки (бьефами), работает по принципу сообщающихся сосудов. Заполнение или опорожнение камеры позволяет выравнивать уровень воды и перемещать суда между участками с разной высотой.
• Водонапорная башня и система городского водоснабжения. Водонапорная башня и разветвленная сеть труб в городе образуют гигантскую систему сообщающихся сосудов. Вода из башни под действием силы тяжести поступает в дома, поднимаясь до уровня, немного меньшего, чем уровень воды в башне (потери происходят из-за гидравлического сопротивления).
• Водомерное стекло. Это устройство для измерения уровня жидкости в закрытых резервуарах, например, в паровых котлах. Стеклянная трубка соединяется с котлом вверху и внизу, и уровень воды в ней точно соответствует уровню воды в котле.
• Артезианская скважина. Подземный водоносный слой, заключенный между двумя водоупорными пластами, может действовать как сообщающиеся сосуды. Если область питания этого слоя (например, в горах) находится выше, чем место бурения скважины, то вода в скважине поднимется до уровня области питания и может даже фонтанировать.

В природе:
• Подземные карстовые пещеры и озера. Сети пещер и полостей, заполненные водой и соединенные между собой, ведут себя как сообщающиеся сосуды.
• Два залива или озера, соединенные проливом. Уровень воды в них стремится выровняться.

Ответ: Примерами сообщающихся сосудов являются: чайник (корпус и носик), лейка, сифон под раковиной, шлюзы на реках, водонапорная башня с системой водопровода, водомерное стекло парового котла, артезианские скважины.