Задание №2 — МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
Установите соответствие между техническими устройствами и физическими закономерностями, лежащими в основе принципа их действия.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию
из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
| А) | жидкостный манометр |
| Б) | жидкостный термометр |
| 1) | зависимость гидростатического давления от высоты столба жидкости |
| 2) | зависимость силы упругости |
| 3) | расширение жидкостей при нагревании |
| 4) | изменение давления жидкости при изменении её объёма |
Правильный ответ
13
Пояснение
Решение.
Разберём принцип действия каждого из указанных технических устройств, опираясь на законы физики.
А) Жидкостный манометр
Жидкостный манометр (например, U-образный) используется для измерения разности давлений. Его работа основана на том, что давление газа уравновешивается давлением столба жидкости. Согласно закону Паскаля, давление внутри жидкости на определённой глубине (гидростатическое давление) определяется формулой , где — высота столба жидкости. Таким образом, по разности высот уровней жидкости в трубках манометра определяют избыточное давление. Это соответствует закономерности: зависимость гидростатического давления от высоты столба жидкости (1).
Б) Жидкостный термометр
Принцип работы обычного жидкостного термометра (ртутного или спиртового) основан на тепловом расширении тел. При повышении температуры жидкость, находящаяся в резервуаре и узкой трубке, увеличивается в объёме и поднимается вверх по шкале. При охлаждении объём жидкости уменьшается, и её уровень опускается. Следовательно, в основе работы лежит расширение жидкостей при нагревании (3).
Проанализируем остальные варианты:
2) Зависимость силы упругости от деформации (закон Гука) лежит в основе работы динамометра.
4) Изменение давления жидкости при изменении её объёма не является основным принципом для данных приборов (жидкости практически несжимаемы).
Таким образом, получаем соответствие: А — 1, Б — 3.
Ответ: 13
Источник: ФИПИ