Номер 2, страница 36 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 2. Механические свойства жидкостей, газов и твёрдых тел. Параграф 9. Давление в жидкости и газе. Задание 8 - номер 2, страница 36.

Условие.

2_э. Проделайте опыт. Возьмите пластиковую бутылку, проделайте в ней три одинаковых отверстия на разной высоте, залепите их пластилином. Наполните бутылку водой, поставьте её в раковину или ванну, откройте отверстия и наблюдайте за струйками воды, вытекающей из бутылки. Опишите наблюдаемое явление и объясните его.

Решение.

При проведении опыта будет наблюдаться следующее явление: вода будет вытекать из трех отверстий с разной интенсивностью. Струя воды из самого нижнего отверстия будет самой сильной и будет лететь на наибольшее расстояние от бутылки. Струя из среднего отверстия будет слабее, и ее дальность будет меньше. Струя из самого верхнего отверстия окажется самой слабой и будет падать ближе всего к бутылке. По мере того, как уровень воды в бутылке будет понижаться, дальность всех струй будет уменьшаться.

Это явление объясняется существованием гидростатического давления внутри жидкости. Давление, создаваемое столбом жидкости, зависит от его высоты. Чем глубже находится точка, тем выше столб жидкости над ней и, следовательно, тем больше давление в этой точке. Гидростатическое давление рассчитывается по формуле:

$p = \rho \cdot g \cdot h$

где $\text{p}$ — гидростатическое давление, $\rho$ — плотность жидкости, $\text{g}$ — ускорение свободного падения, а $\text{h}$ — высота столба жидкости (глубина).

Давление жидкости является причиной, по которой вода выталкивается из отверстий.

1. У нижнего отверстия глубина $\text{h}$ максимальна, поэтому здесь самое высокое давление. Вода выталкивается с наибольшей силой и, следовательно, с наибольшей скоростью, улетая дальше всего.

2. У среднего отверстия глубина и давление меньше, чем у нижнего, поэтому скорость вытекания воды меньше, и струя бьет не так далеко.

3. У верхнего отверстия высота столба воды $\text{h}$ минимальна. Здесь самое низкое давление, поэтому вода вытекает с наименьшей скоростью и падает почти сразу у основания бутылки.

Таким образом, опыт наглядно демонстрирует, что давление в жидкости растет с увеличением глубины.

Ответ: Струя воды из нижнего отверстия бьет дальше всех, а из верхнего — ближе всех. Это объясняется тем, что гидростатическое давление жидкости увеличивается с глубиной. Чем больше высота столба воды над отверстием, тем больше давление и, как следствие, тем больше скорость вытекающей струи.