Задание №16 — МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
В стеклянную трубку, нижнее отверстие которой закрыто тонкой резиновой плёнкой, наливают поочерёдно чистую воду и водный раствор соли одинакового объёма (см. рисунок). В результате резиновое дно прогибается.
Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений. Укажите их номера.
Жидкость оказывает давление на дно сосуда.
Давление, создаваемое жидкостью на дно сосуда, зависит от вида жидкости.
Давление, создаваемое жидкостью на дно сосуда, не зависит от формы сосуда.
Давление, создаваемое жидкостью на дно сосуда, зависит от высоты столба жидкости.
Давление внутри жидкости на одном и том же уровне одинаково по всем направлениям.
Правильный ответ
12
Пояснение
Решение.
Для правильного выбора утверждений проанализируем условия эксперимента и представленный рисунок. В задаче исследуется гидростатическое давление жидкостей с помощью трубки с эластичным дном (резиновой плёнкой).
1. Анализ явления прогиба плёнки. На рисунке видно, что при наливании жидкости в трубку резиновая плёнка выгибается наружу. Это происходит из-за того, что жидкость под действием силы тяжести давит на дно сосуда. Следовательно, утверждение № 1 («Жидкость оказывает давление на дно сосуда») напрямую подтверждается результатами эксперимента.
2. Сравнение двух опытов. В трубку наливают одинаковые объёмы чистой воды и раствора соли. Поскольку трубка одна и та же (её сечение неизменно), высота столба жидкости в обоих случаях одинакова. Однако плотность раствора соли больше плотности чистой воды . На рисунке заметно, что во втором случае (с раствором соли) резиновая плёнка прогнулась сильнее, чем в первом случае (с водой). Это означает, что при одинаковой высоте столба давление, создаваемое разными жидкостями, различно. Таким образом, утверждение № 2 («Давление, создаваемое жидкостью на дно сосуда, зависит от вида жидкости») также соответствует результатам наблюдений.
3. Разбор остальных утверждений:
— Утверждение № 3: В эксперименте используется только одна трубка неизменной формы, поэтому сделать вывод о зависимости или независимости давления от формы сосуда на основе данного опыта нельзя.
— Утверждение № 4: Хотя в физике это утверждение верно (), в данном конкретном эксперименте высота столба жидкости не менялась (наливали одинаковые объёмы в одну и ту же трубку). Следовательно, зависимость от высоты в этом опыте не проверялась.
— Утверждение № 5: Закон Паскаля о равенстве давления по всем направлениям верен, но данный эксперимент демонстрирует только давление на дно, а не во все стороны внутри объёма жидкости.
Таким образом, только утверждения 1 и 2 непосредственно следуют из описанного опыта.
Ответ: 12
Источник: ФИПИ