Конспект по физике для 7 класса «Сообщающиеся сосуды». ВЫ УЗНАЕТЕ: Что такое сообщающиеся сосуды. В чём заключается принцип сообщающихся сосудов. Где используется принцип сообщающихся сосудов. ВСПОМНИТЕ: Что такое гидростатическое давление? Что такое свободная поверхность жидкости? Как определить давление жид кости на дно и стенки сосудов?
Конспекты по физике Учебник физики Тесты по физике
Сообщающиеся сосуды
Что общего может быть у чайника, лейки, водопровода и шлюзов? Все они имеют разное предназначение. Но можно заметить, что отдельные их части соединены между собой. Сосуды, имеющие общую соединяющую их часть, называют сообщающимися.
СООБЩАЮЩИЕСЯ СОСУДЫ
Если две стеклянные трубки соединить пластиковым шлангом, то получатся сообщающиеся сосуды. Наливая воду в одну трубку, мы увидим, что вода будет перетекать и в другую. При этом уровни воды в трубках будут всё время одинаковы. Если одну трубку оставить неподвижной, а вторую поднимать, опускать или наклонять в сторону, то всё равно, как только движение трубки прекратится, уровни воды в обеих трубках окажутся одинаковыми.
ПРИНЦИП СООБЩАЮЩИХСЯ СОСУДОВ
В сообщающихся сосудах любой формы и сечения свободные поверхности однородной жидкости устанавливаются на одном уровне (при условии, что давление воздуха над жидкостью одинаково).
Докажем это утверждение. Мысленно выделим в сообщающихся сосудах некоторый уровень АВ. Пусть р1 = рgh1 — давление в левой части сосуда на уровне A, а p2 = p2gh2 — давление в правой части на уровне В.
Так как жидкость находится в покое, давление на этом уровне в левой и правой частях одинаково: p1 = p2
Поскольку жидкость в сосудах однородная, то p1 = p2
Следовательно, p1gh1 = p2gh2 (1)
Получаем h1 = h2.
Приведённые рассуждения справедливы для любого выделенного уровня жидкости.
Уровень жидкости в одном из сосудов можно изменить либо долив в нею ещё жидкость, либо подняв его, либо опустив. В этом случае из–за образовавшейся разницы давлений жидкость перемещается из одного сосуда в другой до тех нор, пока свободные поверхности не окажутся на одном уровне. При этом на любом другом выделенном уровне давления в сосудах вновь станут равными.
СООБЩАЮЩИЕСЯ СОСУДЫ С НЕОДНОРОДНОЙ ЖИДКОСТЬЮ
Рассмотрим ситуацию, когда в разные колена сообщающихся сосудов налиты разнородные жидкости, т. е. жидкости с различными плотностями. В этом случае при установившемся равновесии уровни этих жидкостей будут различаться. Почему?
Из уравнения (1) следует, что h1/h2 = p1/p2.
Значит, высота столба жидкости с меньшей плотностью будет больше, чем высота столба жидкости с большей плотностью. То есть высота столбиков жидкости в сообщающихся сосудах обратно пропорциональна их плотностям.
В отличие от обычного колодца, из которого воду нужно черпать ведром или качать насосом, из артезианского колодца вода сама поднимается на поверхность и бьёт фонтаном. Это происходит потому, что уровень воды в водоносном слое выше её уровня в местонахождении колодца. Вода поднимается на поверхность по принципу сообщающихся сосудов.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИНЦИПА СООБЩАЮЩИХСЯ СОСУДОВ
Принцип сообщающихся сосудов широко используется при создании различных технических устройств. Он лежит в основе устройства водопровода и шлюзов.
Раскопки археологов показали, что возраст старейших водопроводов достигает нескольких тысяч лет. Уже в Древнем Египте были построены водопроводы, в которых вода подавалась в дома по деревянным или керамическим трубам из колодцев при помощи водоподъёмников.
Древние римляне несколько усовершенствовали устройство водопровода и научились передавать воду через реки, овраги и т. д. В Европе первый водопровод появился во Франции в конце XVII в. В России первый водопровод был сооружён в Москве в 1804 г., а затем в Петербурге в 1861.
Вы смотрели Конспект по физике для 7 класса «Сообщающиеся сосуды»: Что такое сообщающиеся сосуды. В чём заключается принцип сообщающихся сосудов. Где используется принцип сообщающихся сосудов.
Вернуться к Списку конспектов по физике (В оглавление).