Номер 339, страница 88 - гдз по физике 7 класс сборник задач Исаченкова, Гладков

Дано:

На рисунке изображены три лейки (а, б, в) с различным расположением носика относительно корпуса.

Найти:

Какую лейку выбрать для полива?

Решение:

Лейка представляет собой пример сообщающихся сосудов (корпус лейки и её носик). Согласно физическому закону сообщающихся сосудов, однородная жидкость в покоящихся сообщающихся сосудах устанавливается на одном горизонтальном уровне, независимо от формы сосудов (при условии равенства давления над поверхностями жидкости).

Обозначим максимальный уровень воды, который можно налить в корпус лейки, как $h_{max}$. Этот уровень ограничивается высотой отверстия носика, так как если уровень воды в корпусе станет выше отверстия носика, вода начнет выливаться.

Рассмотрим варианты:

а) Отверстие носика расположено очень низко. Как только уровень воды достигнет высоты носика, вода начнет выливаться. Полезный объем такой лейки очень мал.

б) Отверстие носика расположено выше, но всё еще ниже верхнего края корпуса лейки. Наполнить такую лейку полностью невозможно.

в) Отверстие носика расположено выше верхнего края корпуса лейки. Это позволяет наливать воду в лейку до самых краев корпуса, так как по закону сообщающихся сосудов вода в носике поднимется на тот же уровень, но не перельется через край. Следовательно, в эту лейку поместится наибольшее количество воды.

Ответ: Я предпочту лейку в). Причина в том, что отверстие её носика расположено выше краев самой лейки. Согласно закону сообщающихся сосудов, это позволяет заполнить ёмкость водой полностью, что увеличивает переносимый объем воды и делает полив огорода более эффективным (требуется меньше ходок за водой).