Задание №16 — МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
Учитель провёл опыты с прибором, предложенным Паскалем. В сосуды, дно которых имеет одинаковую площадь и затянуто одинаковой резиновой плёнкой, наливается жидкость. Дно сосудов при этом прогибается, и его движение передаётся стрелке. Отклонение стрелки характеризует силу,
с которой жидкость давит на дно сосуда.
Описание действий учителя и наблюдаемые показания прибора представлены на рисунке.
|
|
|
Опыт 1. В сосуд наливают жидкость 1. Высота столба жидкости | Опыт 2. В сосуд наливают жидкость 1. Высота столба жидкости h2 < h1. | Опыт 3. В сосуд наливают жидкость 2. Высота столба жидкости |
Из предложенного перечня выберите два утверждения, соответствующих проведённым опытам. Укажите их номера.
При увеличении высоты столба жидкости сила давления на дно сосуда увеличивается.
Сила давления жидкости принимает максимальное значение в опыте 3.
Сила давления жидкости на дно сосуда не зависит от рода жидкости.
Сила давления жидкости на дно сосуда не зависит от формы сосуда.
Сила давления жидкости на дно сосуда зависит от площади дна сосуда.
Правильный ответ
12
Пояснение
Решение.
Для решения задачи проанализируем условия опытов и показания прибора (отклонение стрелки), которые соответствуют силе давления жидкости на дно сосуда.
1. Сравнение опыта 1 и опыта 2:
В обоих опытах используется одна и та же жидкость 1. В опыте 1 высота столба жидкости больше, чем высота в опыте 2 (это видно по рисункам и описанию). Мы видим, что в опыте 1 стрелка отклонена значительно сильнее, чем в опыте 2. Это означает, что при увеличении высоты столба жидкости сила давления на дно увеличивается.
Следовательно, утверждение № 1 верно.
2. Сравнение опыта 1 и опыта 3:
В этих опытах высота столба жидкости одинакова (), но используются разные жидкости (жидкость 1 и жидкость 2). На рисунках видно, что в опыте 3 стрелка отклонилась на большее количество делений, чем в опыте 1. Это означает, что сила давления во втором случае больше. Так как высота и площадь дна одинаковы, различие обусловлено разной плотностью жидкостей (). Поскольку отклонение в опыте 3 самое большое среди всех трёх рисунков, сила давления там максимальна.
Следовательно, утверждение № 2 верно.
3. Анализ остальных утверждений:
— Утверждение № 3 неверно, так как опыты 1 и 3 при одинаковой высоте показали разную силу давления, что прямо указывает на зависимость от рода жидкости.
— Утверждение № 4 не может быть проверено на основе данных опытов, так как во всех трёх случаях форма сосуда (цилиндрическая трубка) не менялась.
— Утверждение № 5 не может быть проверено, так как во всех опытах использовалось дно одинаковой площади.
Таким образом, на основании проведённых опытов соответствуют действительности только утверждения 1 и 2.
Ответ: 12
Источник: ФИПИ