Физика · 7 класс. Итоговая практика: выбирайте модель и проверяйте условия.
Различайте виды давления
Вклад столба однородной покоящейся жидкости равен ρgh. Полное давление включает также давление над поверхностью. Для двух глубин одной жидкости общее верхнее давление сокращается, и Δp = ρgΔh. Не подменяйте один из этих ответов другим.
Выбирайте правильную глубину
Глубина — вертикальное расстояние от свободной поверхности. Для столбов разных жидкостей в U-сосуде высоты измеряют от согласованного уровня границы. Длина наклонной стенки или расстояние от другого местного дна не заменяет эту величину. Переводите сантиметры в метры, если остальные данные заданы в СИ.
Проверяйте равновесие
Для одной жидкости в широких сообщающихся сосудах равные уровни требуют одинакового давления сверху и отсутствия заметной капиллярности. Для двух несмешивающихся столбов при этих условиях используют ρA hA = ρB hB. Правила покоя не следует автоматически переносить на произвольное течение.
Связывайте силу и площадь
В идеальном прессе при одинаковом уровне поршней и общем фоновом давлении F₁/S₁ = F₂/S₂. Силы растут пропорционально площадям. Для обратного расчёта входной силы используйте обратное отношение. Не смешивайте см², дм² и м² без перевода; 1 дм² = 100 см².
Учитывайте ход
В идеальной замкнутой системе несжимаемой жидкости S₁s₁ = S₂s₂. Выигрыш в силе связан с меньшим ходом выходного поршня. После вычисления проверьте единицу и направление изменения: больший поршень при одном объёме перемещается меньше. В реальном механизме нужны поправки на его устройство и потери.
Проверьте себя
Вода: ρ = 1000 кг/м³, g = 10 Н/кг, h = 0,5 м. Давление столба?
5000 Па = 5 кПа. Это без внешнего давления сверху.
Внешнее давление 100 кПа, столб воды добавляет 5 кПа. Полное?
105 кПа.
ρA = 800 кг/м³, hA = 10 см, ρB = 1000 кг/м³; внешние давления равны и высоты согласованы. hB?
8 см.
Идеальный пресс: S₁ = 2 см², S₂ = 4 см², F₁ = 10 Н, уровни поршней равны. F₂?
20 Н.
Большой поршень площадью 4 см² принимает 20 см³ жидкости без потерь. Его ход?
5 см.
Почему пузырьки воздуха нарушают простую связь ходов?
Воздух сжимается, и часть перемещения может тратиться на его сжатие.