Рис. 116 3 4 Рис. 117 2 1, 2 м 3. В ёмкости, наполненной нефтью до верха, на расстоянии 140 см от крышки имеется кран (рис. 116). Определите давление на кран. 4*. Сосуд, имеющий форму, показанную на рисунке 117, заполнен водой. Рассчитайте давление на каждую из четырёх пробок. 5. В сосуд налиты две несмешивающиеся жидкости, одна поверх дру гой. Высота каждого слоя 3 см. Найдите давление жидкости на рас стоянии 2 см от дна сосуда, если внизу находится вода, а сверху - ма шинное масло. ЗАДАНИЕ 28 1. Возьмите пластиковую бутылку объёмом 1,5-2 л (или высокий со суд). На одной вертикали проткните несколько отверстий. Заполни те бутылку водой. Наблюдайте за вытекающими струями. Зарисуйте или сфотографируйте наблюдаемую картину. Объясните её. 2. Возьмите пластиковую бутылку. Отрежьте её дно и отвинтите крыш ку. По диаметру горлышка вырежьте кружочек из плотной бумаги или тонкого картона. Через центр кружочка проденьте нить с узел ком на конце. Длина нити должна быть больше высоты бутылки Нить пропустите через бутылку. Удерживая кружок прижатым к гор лышку с помощью нити. опустите бутылку в воду горлышком ВНИЗ

Разберу каждое задание по порядку.

Задание 3.

Дано:

• Высота столба жидкости h = 140 см = 1,4 м;
• Жидкость - нефть.

Найти: Давление на кран P - ?

Решение:

Давление столба жидкости определяется по формуле:

$$P = \rho \cdot g \cdot h$$

где:

• $$\rho$$ – плотность жидкости (нефти), примерно 800 кг/м³;
• $$g$$ – ускорение свободного падения, примерно 9,8 м/с²;
• $$h$$ – высота столба жидкости.

Подставим значения:

$$P = 800 \frac{кг}{м^3} \cdot 9.8 \frac{м}{с^2} \cdot 1.4 м = 10976 Па$$

Ответ:

Давление на кран составляет 10976 Па.

Ответ: 10976 Па

Задание 4*.

Для решения задачи необходимо знать размеры сосуда и расположение пробок относительно уровня воды. Поскольку точные размеры на рисунке не указаны, можно предположить, что размеры указаны в метрах. Предположим, что глубина пробок 1, 2, 3 и 4 составляет h₁, h₂, h₃ и h₄ метра соответственно. Давление на каждую пробку можно рассчитать по формуле:

$$P = \rho \cdot g \cdot h$$

где:

• $$\rho$$ – плотность воды, 1000 кг/м³;
• $$g$$ – ускорение свободного падения, примерно 9,8 м/с²;
• $$h$$ – глубина, на которой находится пробка.

Из рисунка 117 следует, что пробка 1 находится на глубине 1 м + 1 м = 2 м. Пробка 2 находится на глубине 2 м. Пробки 3 и 4 находятся на глубине 1 м + 2 м = 3 м.

Рассчитаем давление для каждой пробки:

• Для пробки 1: $$P_1 = 1000 \frac{кг}{м^3} \cdot 9.8 \frac{м}{с^2} \cdot 2 м = 19600 Па$$
• Для пробки 2: $$P_2 = 1000 \frac{кг}{м^3} \cdot 9.8 \frac{м}{с^2} \cdot 2 м = 19600 Па$$
• Для пробки 3: $$P_3 = 1000 \frac{кг}{м^3} \cdot 9.8 \frac{м}{с^2} \cdot 3 м = 29400 Па$$
• Для пробки 4: $$P_4 = 1000 \frac{кг}{м^3} \cdot 9.8 \frac{м}{с^2} \cdot 3 м = 29400 Па$$

Давление на пробки 1 и 2 составляет 19600 Па, на пробки 3 и 4 – 29400 Па.

Ответ: P₁ = 19600 Па, P₂ = 19600 Па, P₃ = 29400 Па, P₄ = 29400 Па

Задание 5.

Дано:

• Высота каждого слоя h = 3 см = 0,03 м;
• Расстояние от дна сосуда = 2 см = 0,02 м;
• Жидкости: вода и машинное масло.

Найти: Давление жидкости на расстоянии 2 см от дна сосуда P - ?

Решение:

Так как расстояние от дна сосуда составляет 2 см, то эта точка находится в слое воды. Давление в этой точке складывается из давления столба воды высотой 2 см и давления столба машинного масла высотой 3 см.

$$P = P_{воды} + P_{масла} = \rho_{воды} \cdot g \cdot h_{воды} + \rho_{масла} \cdot g \cdot h_{масла}$$Плотность воды $$\rho_{воды}$$ = 1000 кг/м³.

Плотность машинного масла $$\rho_{масла}$$ = 900 кг/м³.

$$P = 1000 \frac{кг}{м^3} \cdot 9.8 \frac{м}{с^2} \cdot 0.02 м + 900 \frac{кг}{м^3} \cdot 9.8 \frac{м}{с^2} \cdot 0.03 м = 196 Па + 264.6 Па = 460.6 Па$$

Ответ: Давление жидкости на расстоянии 2 см от дна сосуда составляет 460.6 Па.

Задание 28.1.

1. Возьмите пластиковую бутылку объёмом 1,5-2 л (или высокий сосуд). На одной вертикали проткните несколько отверстий. Заполните бутылку водой. Наблюдайте за вытекающими струями. Зарисуйте или сфотографируйте наблюдаемую картину. Объясните её.

Описание эксперимента:

Возьмите пластиковую бутылку и сделайте в ней несколько отверстий на одной вертикальной линии. Налейте в бутылку воду и наблюдайте за струйками, вытекающими из отверстий. Дальность струи увеличивается с глубиной отверстия. Это происходит потому, что давление воды увеличивается с глубиной, и струи вытекают с большей скоростью.

Задание 28.2.

Возьмите пластиковую бутылку. Отрежьте её дно и отвинтите крышку. По диаметру горлышка вырежьте кружочек из плотной бумаги или тонкого картона. Через центр кружочка проденьте нить с узелком на конце. Длина нити должна быть больше высоты бутылки. Нить пропустите через бутылку. Удерживая кружок прижатым к горлышку с помощью нити, опустите бутылку в воду горлышком вниз.

Описание эксперимента:

При погружении бутылки в воду, кружок прижимается к горлышку под действием давления воды. Удерживая нить, можно регулировать положение кружка и наблюдать, как он препятствует проникновению воды в бутылку. Это демонстрирует принцип действия клапана.

Ответ: Эксперименты описаны выше.