Номер 1, страница 82 - гдз по физике 7 класс обучающая тетрадь Шабусов, Дубина

1. Домашний эксперимент. Две открытые пластиковые бутылки объемом по 0,5 л соедините между собой, например, кусочком трубочки из-под коктейля (место соединения сделайте пониже). Места соединения герметично заделайте пластилином. Наберите воду в одну из бутылок. Сравните уровни воды в бутылках после того, как установится равновесие. Сделайте соответствующие выводы.

1. Домашний эксперимент.

Данный эксперимент демонстрирует принцип работы сообщающихся сосудов. Две пластиковые бутылки, соединенные в нижней части трубочкой, образуют систему сообщающихся сосудов.

Когда мы наливаем воду в одну из бутылок, уровень жидкости в ней становится выше, чем во второй, пустой бутылке. Это создает разность давлений на уровне соединительной трубки. Давление, создаваемое столбом жидкости, рассчитывается по формуле $p = \rho g h$, где $\rho$ – плотность жидкости, $\text{g}$ – ускорение свободного падения, а $\text{h}$ – высота столба жидкости. Поскольку в первой бутылке высота столба воды $h_1$ больше, чем во второй (где $h_2=0$), давление в ней ($p_1$) будет выше.

Под действием этой разности давлений ($p_1 > p_2$) вода начнет перетекать из бутылки с более высоким уровнем в бутылку с более низким уровнем. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока давление жидкости на одном и том же горизонтальном уровне в обеих бутылках не станет одинаковым.

Состояние равновесия наступит, когда высоты столбов воды в обеих бутылках сравняются ($h_1 = h_2$). Так как обе бутылки открыты, давление воздуха над поверхностью воды в них одинаково (равно атмосферному). Поэтому, когда уровни воды станут одинаковыми, гидростатические давления на дне также станут равными, и движение жидкости прекратится.

Таким образом, при сравнении уровней воды в бутылках после установления равновесия мы увидим, что они находятся на одной и той же высоте.

Выводы:

Этот эксперимент является наглядной иллюстрацией закона сообщающихся сосудов. Закон гласит: в открытых сообщающихся сосудах, заполненных однородной жидкостью, свободные поверхности жидкости устанавливаются на одном уровне. Этот принцип не зависит от формы или объема сосудов.

Ответ: После установления равновесия уровни воды в обеих бутылках будут одинаковыми. Вывод: эксперимент подтверждает закон сообщающихся сосудов, согласно которому в системе открытых сообщающихся сосудов однородная жидкость устанавливается на одном уровне.