ГДЗ до параграфа 30: Гідростатичний тиск - Фізика 7 клас (Бар’яхтар, 2024)

1. У чому причина тиску рідини?

Причиною гідростатичного тиску є дія сили тяжіння на рідину.

2. За якою формулою обчислюють гідростатичний тиск?

За формулою p = ρgh, де ρ – густина рідини, g – прискорення вільного падіння, h – висота стовпа рідини.

3. Як змінюється тиск у рідині залежно від висоти стовпа рідини? Від густини рідини?

Тиск прямо пропорційний як висоті стовпа рідини, так і її густині.

4. Опишіть дослід Блеза Паскаля.

Паскаль довів, що навіть невелика кількість води у високій вузькій трубці може створити величезний тиск, здатний розірвати міцну бочку. Це демонструє залежність тиску від висоти стовпа рідини, а не від її ваги.

5. Чому тиск усередині нерухомої однорідної рідини на одному рівні є однаковим?

Це випливає з того, що рідина перебуває в рівновазі, і тиск на будь-якій горизонтальній площині всередині неї має бути однаковим у всіх точках.

1. Тиск води на дно посудини в точці A дорівнює 200 Па... Який тиск на дно створює вода в точці B? точці C?

Оскільки точки A, B і C знаходяться на одній глибині (на дні), тиск у них однаковий і дорівнює 200 Па.

2. Любитель фрідайвінгу занурився на глибину 100 м. Який гідростатичний тиск діяв на нього під час занурення?

p = ρgh = 1000 кг/м³ ⋅ 9,8 Н/кг ⋅ 100 м = 980 000 Па = 980 кПа.

3. Занурте палець у склянку з водою... Чи змінилася сила тиску води на дно?

Так, змінилася. Коли палець занурений у воду, рівень води у склянці піднімається. Оскільки висота стовпа рідини збільшилася, гідростатичний тиск на дно, а отже, і сила тиску, також збільшилися.

4. На якій глибині тиск у мастилі – 8 кПа?

Густина мастила ρ ≈ 900 кг/м³. h = p / (ρg) = 8000 Па / (900 кг/м³ ⋅ 9,8 Н/кг) ≈ 0,91 м.

5. У дві посудини до одного рівня налили однакову рідину... Порівняйте тиски та сили тисків на дно посудин.

Тиски на дно однакові, оскільки висота стовпа рідини і густина однакові. Сила тиску на дно більша у посудині 2, оскільки площа її дна більша (F = pS).

7. Наталка мешкає на третьому поверсі. Чи вдасться їй прийняти душ...?

Розв'язання: Загальна висота підйому води: h = 2 ⋅ 2,8 м + 2 м = 7,6 м. Необхідний тиск: p = ρgh = 1000 ⋅ 9,8 ⋅ 7,6 ≈ 74 500 Па = 74,5 кПа. Оскільки тиск насоса 80 кПа > 74,5 кПа, так, вдасться.

8. Якою є маса дослідника... якщо площа дотику подушки й дошки – 800 см², а вода в трубці встановилася на висоті 1 м? Як... вигнати воду назовні?

Розв'язання: Тиск дослідника зрівноважує тиск стовпа води: mg/S = ρgh. Отже, m = ρghS/g = ρhS = 1000 кг/м³ ⋅ 1 м ⋅ 0,08 м² = 80 кг. Щоб вигнати воду, потрібно створити більший тиск, наприклад, підстрибнувши на подушці.

9. Визначте силу тиску на дно бочки... якщо висота води в трубці становить 4 м...

Розв'язання:

1) Тиск на дно: p = ρgh = 1000 ⋅ 9,8 ⋅ 4 = 39 200 Па.

2) Площа дна: S = π(d/2)² = 3,14 ⋅ (0,4 м)² ≈ 0,5024 м².

3) Сила тиску: F = pS = 39200 ⋅ 0,5024 ≈ 19 700 Н.

4) Маса тіла з такою вагою: m = F/g = 19700 / 9,8 ≈ 2010 кг, або ~2 тонни.