Номер 300, страница 77 - гдз по физике 7 класс сборник задач Исаченкова, Гладков

Что показывают динамометры: давление или силы, действующие на столики динамометров?

Динамометр — это прибор, предназначенный для измерения модуля силы. Давление — это физическая величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности ($p = F/S$). Таким образом, динамометры измеряют не давление, а именно силы, с которыми вода через эластичные стенки пакета давит на их измерительные столики.

Ответ: динамометры показывают силы, действующие на их столики.

Каково показание правого динамометра?

Дано:

Показание левого динамометра $F_1 = 60 \text{ Н}$

Найти:

Показание правого динамометра $F_2$.

Решение:

Жидкость (вода) в пакете находится в состоянии покоя. Согласно закону Паскаля, давление, производимое на жидкость, передаётся в любую точку одинаково во всех направлениях. Установка на рисунке симметрична: пакет с водой расположен между двумя одинаковыми динамометрами. Сила гидростатического давления воды на левую стенку пакета уравновешивается силой давления на правую стенку. Эти силы через столики передаются на пружины динамометров.
Поскольку система находится в равновесии и симметрична, сила, действующая на правый динамометр, будет равна силе, действующей на левый динамометр.
$F_2 = F_1$
$F_2 = 60 \text{ Н}$

Ответ: показание правого динамометра составляет 60 Н.

Будут ли изменяться показания динамометров, если воду в пакет доливать (выливать)?

Сила давления жидкости на боковые стенки зависит от высоты столба жидкости. Гидростатическое давление на некоторой глубине $\text{h}$ вычисляется по формуле $p = \rho g h$, где $\rho$ – плотность жидкости, $\text{g}$ – ускорение свободного падения, а $\text{h}$ – высота столба жидкости (глубина). Чем выше уровень воды, тем больше среднее давление на боковые стенки пакета и, следовательно, тем больше сила, с которой вода давит на стенки.
Если в пакет доливать воду, уровень воды $\text{h}$ будет увеличиваться. Это приведет к увеличению гидростатического давления и, как следствие, к увеличению силы, действующей на столики динамометров. Их показания возрастут.
Если воду из пакета выливать, уровень воды $\text{h}$ будет уменьшаться. Это приведет к уменьшению давления и силы, действующей на динамометры. Их показания понизятся.

Ответ: да, показания будут изменяться. Если воду доливать, показания динамометров увеличатся; если выливать — уменьшатся.