7 класс Онлайн

7-й класс онлайн читать: 2023 Физика Перышкин Учебник §§39-42 (Расчёт давления жидкости на дно и стенки сосуда. Гидростатический парадокс. Сообщающиеся сосуды. Вес воздуха. Атмосферное давление. Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли. История открытия атмосферного давления). Цитаты из пособия «Перышкин, Иванов: Физика. 7 класс. Базовый уровень. Учебник (3-е изд.) ФГОС» использованы в учебных целях для семейного и домашнего обучения, а также для дистанционного обучения в период невозможности посещения образовательного учреждения.

Вернуться в ОГЛАВЛЕНИЕ учебника

§ 39. Расчёт давления жидкости
на дно и стенки сосуда.

Вопросы на стр.131

1. Чем определяется давление жидкости на дно сосуда? 2. Почему для расчёта давления жидкости на дно и стенки сосуда можно использовать одну и ту же формулу? 3. Как рассчитать давление внутри жидкости на глубине h?

УПРАЖНЕНИЕ 22

1. Вычислите давление жидкости плотностью 1800 кг/м³ на дно сосуда, если высота столба жидкости 0,1 м.
2. На сколько давление воды на глубине 10 м больше, чем на глубине 1 м?
   
3. В ёмкости, наполненной нефтью до верха, на расстоянии 140 см от крышки имеется кран (рис. 116). Определите давление на кран.
4. * Сосуд, имеющий форму, показанную на рисунке 117, заполнен водой. Рассчитайте давление на каждую из четырёх пробок.
5. В сосуд налиты две несмешивающиеся жидкости, одна поверх другой. Высота каждого слоя 3 см. Найдите давление жидкости на расстоянии 2 см от дна сосуда, если внизу находится вода, а сверху — машинное масло.

ЗАДАНИЕ 28

1. Возьмите пластиковую бутылку объёмом 1,5—2 л (или высокий сосуд). На одной вертикали проткните несколько отверстий. Заполните бутылку водой. Наблюдайте за вытекающими струями. Зарисуйте или сфотографируйте наблюдаемую картину. Объясните её.
2. Возьмите пластиковую бутылку. Отрежьте её дно и отвинтите крышку. По диаметру горлышка вырежьте кружочек из плотной бумаги или тонкого картона. Через центр кружочка проденьте нить с узелком на конце. Длина нити должна быть больше высоты бутылки. Нить пропустите через бутылку. Удерживая кружок прижатым к горлышку с помощью нити, опустите бутылку в воду, горлышком вниз. Отпустите нить. Вы заметите, что кружок удерживается на месте за счёт давления воды снизу. Тонкой струёй по стенке наливайте воду в бутылку, не меняя её положения. Заметьте, при какой высоте столба воды в бутылке кружок отпадёт от неё. Что демонстрирует этот опыт?

ЭТО ЛЮБОПЫТНО.
Гидростатический парадокс.

Давление на данной глубине в жидкости зависит только от высоты столба жидкости и её плотности. Следовательно, если сосуды имеют одинаковую площадь дна, то при одном и том же уровне жидкости силы давления жидкости на дно сосудов будут одинаковы (независимо от формы сосуда и соответственно массы жидкости).

Этот вывод можно подтвердить с помощью опыта, изображённого на рисунке 118. Дном каждого сосуда является укреплённая в стойке прибора резиновая плёнка. Под действием жидкости, налитой в сосуд, плёнка прогибается, и её движение передаётся стрелке. Стрелка при этом перемещается вдоль шкалы прибора, указывая на изменение давления жидкости на дно.

Укрепляя в приборе поочерёдно все три сосуда и наливая жидкость до одного и того же уровня, можно увидеть, что стрелка останавливается на одном и том же делении шкалы. Это означает, что сила давления на дно одинакова для всех сосудов, несмотря на разный вес налитой жидкости.

В этом заключается явление, получившее название «гидростатический парадокс». Вес жидкости, налитой в сосуд, может отличаться от силы давления, оказываемой ею на дно сосуда. Так, сила давления на дно сосуда 2 больше веса жидкости, а на дно сосуда 3 — меньше. В сосуде 1 обе силы одинаковы.

Вопросы на стр.133

1. Как объяснить, что вес жидкости может отличаться от силы давления жидкости на дно сосуда?
2. Возьмём сосуды такие же по форме и объёму, как сосуды 2 и 3 (см. рис. 118), наполним их водой и поставим на чаши весов. Будут ли весы в равновесии? Аргументируйте свой вывод и проверьте его на опыте.

§ 40. Сообщающиеся сосуды.

Вопросы на стр.135

• 1. Какие сообщающиеся сосуды есть у вас дома? 2. Как в сообщающихся сосудах располагаются поверхности однородной жидкости; разнородных жидкостей? 3. Объясните, почему в сообщающихся сосудах однородные жидкости устанавливаются на одном уровне.

1. Используя рисунок 122, объясните, как работает шлюз.
2. Что общего в принципе работы водопровода и шлюза? Почему при малоэтажном строительстве напор воды на верхних этажах домов меньше, чем на нижних?

УПРАЖНЕНИЕ 23

1. Будет ли уровень жидкостей одинаков, если в сосуды (см. рис. 121) налить ртуть, керосин, масло и воду?
2. Объясните, как работает водомерное стекло, показанное на рисунке 124. Подумайте, для чего используют водомерные стёкла.
   
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.
4. Используя формулу для определения давления столба жидкости р = рgh, докажите, что в сообщающихся сосудах отношение высот столбов жидкостей с разными плотностями (см. рис. 123) равно обратному отношению плотностей.
5. Изменится ли расположение жидкости (см. рис. 119), если поменять размер или форму одной из трубок?
6. * В два сосуда налито разное количество воды (рис. 126). В каком сосуде давление воды на дно больше и на сколько, если h₁ = 48 см, a h₂ = 14 см? Какой уровень воды установится в сосудах после того, как кран откроют, если диаметры сосудов различаются в 4 раза?
   

ЗАДАНИЕ 29
■ Изготовьте модель фонтана.

§ 41. Вес воздуха.
Атмосферное давление.

Вопросы на стр.139

• 1. Что такое атмосфера? 2. Почему молекулы газов, входящих в состав атмосферы, не падают на Землю и не покидают её? 3. В чём причина существования атмосферного давления? 4. Как экспериментально доказать существование атмосферного давления? 5. Зависит ли плотность атмосферы от высоты над поверхностью Земли? Почему?
• Какую роль при питье играет атмосферное давление?

УПРАЖНЕНИЕ 24

1. Объясните опыт, изображённый на рисунке 128, используя закон Паскаля.
2. Определите вес воздуха объёмом 3 м3 (при нормальном атмосферном давлении и температуре О °С).
3. * Почему, находясь в походе, туристы, чтобы выпить молоко из консервной банки, делают в ней два отверстия, а не одно?

ЗАДАНИЕ 30

1. Заполните пластиковую бутылку горячей водой. Вылейте воду и сразу закройте бутылку пробкой. Что произошло с пустой бутылкой спустя некоторое время? Объясните наблюдаемое явление.
2. Если взять стеклянный сосуд с трубкой (рис. 130), откачать из него воздух и опустить трубку под воду, то в сосуде начнёт бить фонтан. Объясните принцип действия такого фонтана.
3. Изготовьте автопоилку для своего питомца.
   
4. Для взятия проб различных жидкостей часто используют прибор ливер (рис. 131). Объясните действие этого прибора.
5. Проанализируйте диаграмму «Состав воздуха атмосферы Земли», приведённую на с. 137. Используя Интернет, составьте и зарисуйте подобные диаграммы для Венеры, Марса и Юпитера. Какие выводы о биологической жизни можно сделать из этих данных?

§ 42. Измерение атмосферного давления.
Опыт Торричелли.

Вопросы на стр.142

• 1. Можно ли давление воздуха рассчитывать по формуле р = рghl Ответ обоснуйте. 2. Опишите опыт, с помощью которого можно измерить атмосферное давление. 3. Атмосферное давление равно 770 мм рт. ст. Что это означает? 4. Какие единицы атмосферного давления вам известны?
• Используя знания из географии и материал параграфа, объясните, что представляет собой ветер. От чего зависит сила и направление ветра?

УПРАЖНЕНИЕ 25

1. Столб воды какой высоты создаёт давление, равное 760 мм рт. ст.?
2. Вычислите силу атмосферного давления на поршень шприца площадью 3 см². Атмосферное давление равно 100 кПа.
3. Выразите в гектопаскалях давление: 1 мм рт. ст.; 730 мм рт. ст.; 770 мм рт. ст.
4. * Площадь дна кастрюли 1000 см². Какое давление будет испытывать дно открытой кастрюли, если в неё налить 3 кг воды?

ЗАДАНИЕ 31

1. Если стакан с водой накрыть листом бумаги и, придерживая бумагу рукой, перевернуть, то бумага не отпадает после того, как рука убрана, и вода не вытекает (рис. 134). Почему?
2. * В мелкую тарелку положили монету и налили воду, чтобы она лишь прикрывала монету. Используя рисунок 135, придумайте, как достать монету, не замочив рук.

ЭТО ЛЮБОПЫТНО.
История открытия атмосферного давления.

После смерти Галилея Торричелли стал придворным математиком герцога Тосканы. Он должен был консультировать инженеров, проводивших во Флоренции водопровод, устраивавших в саду герцога фонтаны и возводивших различные гидротехнические сооружения.

У инженеров нередко возникали вопросы, с которыми они обращались к Торричелли. Им казалось, например, непонятным, почему всасывающим насосом можно поднять воду не выше 18 локтей (около 10 м). Ещё Галилей знал об этом явлении, но не мог его объяснить. Торричелли долго размышлял над этой загадкой и, наконец, понял, в чём дело. Он предположил, что вода поднимается во всасывающем насосе под давлением атмосферы. Для проверки своего предположения Торричелли провёл такой опыт. Запаянную с одного конца стеклянную трубку длиной 1 м он заполнил ртутью, зажал открытый конец трубки пальцем и опустил в чашку с ртутью. Убрав палец, Торричелли увидел, что ртуть вылилась из трубки в чашку не полностью, в трубке остался столб ртути высотой около 760 мм. Учёный заключил, что и столб воды в 10 м, и столб ртути в 760 мм удерживаются одним и тем же давлением, а именно давлением атмосферы.

Торричелли начал систематические наблюдения за высотой ртутного столба и заметил, что в зависимости от погоды уровень ртути в трубке то опускается, то поднимается, колеблясь около некоторого среднего значения. Стало очевидным, что давление атмосферы меняется в зависимости от погоды.

Узнав об исследованиях Торричелли, Паскаль решил проверить правильность его выводов. Если столб ртути поддерживается давлением воздуха, рассудил он, то на некоторой высоте над поверхностью Земли это давление должно быть меньше. По просьбе Паскаля его родственник Перье поднялся на вершину горы Пюи-де-Дом (1647 м) и убедился, что высота ртутного столба там меньше, чем у подножия горы. Так была окончательно доказана правильность заключения Торричелли о существовании атмосферного давления.

Немецкий исследователь Отто Герике, бургомистр города Магдебурга, чтобы доказать существование атмосферного давления, провёл в 1654 г. такой опыт. Из двух хорошо отшлифованных и плотно пригнанных медных полушарий выкачивали воздух, после чего к кольцам полушарий пристёгивали упряжки по 8 лошадей в каждой. Силы этих лошадей едва хватало, чтобы разнять полушария (рис. 136).

Вопросы на стр.144

1. Как, используя результаты опыта Торричелли, оценить массу земной атмосферы? Вычислите приблизительно эту массу.
2. Как объяснить результат опыта с магдебургскими полушариями?

Вы смотрели: Физика Перышкин Учебник 2023 года §§39-42 (Расчёт давления жидкости на дно и стенки сосуда. Гидростатический парадокс. Сообщающиеся сосуды. Вес воздуха. Атмосферное давление. Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли. История открытия атмосферного давления). Цитаты из пособия использованы в учебных целях.

Вернуться в ОГЛАВЛЕНИЕ учебника