Номер 1, страница 76 - гдз по физике 7 класс самостоятельные и контрольные работы Шабусов

1. Гидростатическое давление можно определить по фор-муле...

а) $p = FS$;

б) $p = mg$;

в) $p = \frac{F}{S}$;

г) $p = g\rho h$;

д) $p = g\rho V$.

Решение

Гидростатическое давление — это давление, создаваемое столбом жидкости или газа в состоянии покоя. Оно обусловлено силой тяжести, действующей на жидкость.

Для определения формулы гидростатического давления рассмотрим столб жидкости высотой $\text{h}$ с площадью основания $\text{S}$. Давление $\text{p}$ по определению равно отношению силы $\text{F}$, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности $\text{S}$:

$p = \frac{F}{S}$

Сила $\text{F}$, с которой столб жидкости давит на основание, равна весу этой жидкости:

$F = mg$

где $\text{m}$ — масса жидкости, а $\text{g}$ — ускорение свободного падения. Массу жидкости можно выразить через ее плотность $ρ$ и объем $\text{V}$:

$m = ρV$

Объем столба жидкости равен произведению площади основания $\text{S}$ на высоту $\text{h}$:

$V = Sh$

Подставив все выражения в исходную формулу для давления, получим:

$p = \frac{F}{S} = \frac{mg}{S} = \frac{ρVg}{S} = \frac{ρShg}{S}$

Сократив площадь $\text{S}$ в числителе и знаменателе, получаем формулу для гидростатического давления:

$p = ρgh$

Теперь рассмотрим предложенные варианты ответа:

а) $p = FS$ — неверная формула. Это произведение силы на площадь, что не является давлением.

б) $p = mg$ — это формула для силы тяжести (веса), а не давления. Физические величины и их единицы измерения (Ньютоны и Паскали) различны.

в) $p = \frac{F}{S}$ — это общее определение давления. Хотя оно и является основой для вывода формулы гидростатического давления, оно не является специфической формулой для его расчета через параметры жидкости, такие как плотность и высота столба.

г) $p = gρh$ — это и есть искомая формула для гидростатического давления, которая связывает давление с плотностью жидкости $ρ$, высотой столба жидкости $\text{h}$ и ускорением свободного падения $\text{g}$.

д) $p = gρV$ — неверная формула. Так как $ρV = m$, эта формула эквивалентна $p = gm$, что является силой (весом), а не давлением.

Таким образом, единственная верная формула для определения гидростатического давления из предложенных — это $p = gρh$.

Ответ: г) $p = gρh$.