Номер 1, страница 58 - гдз по физике 7 класс тесты Шабусов, Батурчик

1. В сообщающихся сосудах уровень поверхности однородной жидкости одинаков, если сосуды...

а) закрыты поршнями;

б) одинаковые;

в) открытые;

г) разной формы;

д) узкие.

1. Решение: Закон сообщающихся сосудов гласит, что в сообщающихся сосудах, заполненных однородной жидкостью, находящейся в состоянии покоя, поверхности жидкости устанавливаются на одном уровне. Это справедливо при условии, что давление над поверхностью жидкости во всех сосудах одинаково.

Рассмотрим два сообщающихся сосуда. Давление столба жидкости на некоторой глубине $\text{h}$ определяется по формуле: $p = \rho g h$, где $\rho$ – плотность жидкости, $\text{g}$ – ускорение свободного падения.

Для того чтобы жидкость находилась в равновесии, давление на любом горизонтальном уровне в ней должно быть одинаковым. Пусть $h_1$ и $h_2$ — высоты столбов жидкости в двух сосудах, а $p_1$ и $p_2$ — внешнее давление на поверхность жидкости в этих сосудах соответственно. На уровне соединения сосудов давление должно быть одинаковым: $p_1 + \rho g h_1 = p_2 + \rho g h_2$

Согласно условию задачи, уровень поверхности жидкости одинаков, то есть $h_1 = h_2$. Подставив это в уравнение, получим: $p_1 + \rho g h_1 = p_2 + \rho g h_1$ Отсюда следует, что $p_1 = p_2$.

Таким образом, уровни жидкости в сообщающихся сосудах будут одинаковы только в том случае, если внешнее давление на поверхность жидкости в каждом из сосудов одинаково. Проанализируем предложенные варианты:

• а) закрыты поршнями – давление на поршни может быть разным, следовательно, и давление на жидкость будет разным, что приведет к разным уровням.
• б) одинаковые; г) разной формы – форма сосудов не влияет на установление уровня жидкости, если давление над ними одинаково.
• в) открытые – если сосуды открыты, то на поверхность жидкости в каждом из них действует одинаковое атмосферное давление. Это условие ($p_1 = p_2$) обеспечивает равенство уровней.
• д) узкие – в очень узких сосудах (капиллярах) на уровень жидкости начинают влиять силы поверхностного натяжения (капиллярный эффект), что может привести к разным уровням.

Следовательно, необходимым условием является то, что сосуды должны быть открытыми.

Ответ: в).