Задание №415
Чему равно атмосферное давление в шахте глубиной 360 м, если на поверхности земли давление 750 мм рт. ст.?
Решение
На каждые 12 м спуска давление увеличивается на 1 мм.рт.ст., таким образом при спуске на 360 м, давление увеличится на 30 ($\frac{360}{12}$) мм.рт.ст. На поверхности земли давление равно 750 мм.рт.ст., значит в шахте на глубине 360 м давление равно 780 (750 + 30) мм.рт.ст.
Ответ: 780 мм.рт.ст.
Задание №416
а) На какой высоте летит вертолёт, если барометр в кабине показывает 100 641 Па, а на поверхности земли атмосферное давление нормальное?
б) У подножия горы барометр показывает 760 мм рт. ст., а на вершине − 722 мм рт. ст. Чему примерно равна высота горы?
Решение
а) Дано:
$p_{1} = 100 641$ Па;
$p_{0} = 101325$ Па;
Найти:
h − ?
Решение:
На небольших высотах каждые 12 м подъёма уменьшают атмосферное давление на 1 мм рт. ст. (133,3 Па).
$h = Δp * \frac{12}{133,3} = \frac{12}{133,3} (p_{0} - p_{1})$;
$h = \frac{12}{133,3} (101325 - 100 641) = 62$ м;
Ответ: 62 м.
б) Дано:
$p_{0}$ = 760 мм.рт.ст.;
$p_{1}$ = 722 мм.рт.ст.
Найти:
h−?
Решение:
На небольших высотах каждые 12 м подъёма уменьшают атмосферное давление на 1 мм рт. ст.
Разница давлений Δp = $p_{0} - p_{1}$;
Δp = 760 − 722 = 38 мм.рт.ст.
h = Δp * 12;
h = 38 * 12 = 456 м.
Ответ: 456 м.
Задание №417
Наполните стакан водой. Сверху положите лист бумаги и, придерживая его, переверните стакан. Отпадёт ли лист бумаги? Выльется ли вода? Опыт объясните. Какая сила давления воздуха действует на воду, если площадь листа 200 $см^{2}$?
Решение
Если отнять руку от бумаги, то вода из стакана не выльется, бумага остаётся как бы приклеенной к краю стакана. На лист бумаги действуют два давления. На нижнюю часть листа будет действовать атмосферное давление. А на верхнюю часть будет действовать давление столба жидкости в нашем стакане. Так как давление атмосферы будет больше, то бумага остаётся как бы приклееной к краю стакана.
Дано:
p = 101325 Па;
S = 200 $см^{2}$.
Найти:
F − ?
СИ:
S = 0,02 $м^{2}$.
Решение:
F = pS;
F = 101325 * 0,02 = 2026,5 Н.
Ответ: 2026,5 Н.
Задание №418
Как вылить воду из бутылки (рис. 45), не наклоняя её?
рис. 45
Решение
Через трубку, пропущенную внутрь бутылки, вдуть воздух. При этом давление воздуха в бутылке увеличится и он выдавит часть воды наружу через ту же трубку.
Задание №419
Как при помощи резиновой трубки можно слить сливки с молока (или молоко из−под сливок), не опрокидывая посуду с молоком?
Решение
Сифон из резиновой трубочки способен действовать как сепаратор, если один конец трубки погрузить в молоко, отстоявшееся в стеклянной банке, а другой конец трубки опустить в посуду, поставленную ниже дна банки с молоком. Чтобы такой «сепаратор» заработал, надо подсосать обрат, который польется в нижнюю банку, а сливки останутся в верхней банке.
Задание №420
Предложите способ, который позволит из ванны, стоящей на полу и не имеющей в дне сливного отверстия, вылить воду, не переворачивая самой ванны.
Решение
Можно слить воду из ванны с помощью сифона (трубки или шланга).
Необходимо шланг опустить ниже уровня ванны и создать в нем вакуум. Атмосферное давление выдавит воду из ванны в область с низким давлением. Вода будет выливаться из ванны, пока уровень воды в ней будет выше уровня жидкости в сосуде, куда она перетекает.
Задание №421
Лист бумаги накройте книгой и рывком поднимите её. Почему за книгой поднимается и лист?
Решение
Листок бумаги поднимает атмосферное давление, т.к. в момент отрыва книги между ней и листком образуется разрежение.
Задание №422
Опустите горлышко бутылки, наполненной водой, в посуду с водой. Почему вода не выливается? Почему вода выливается, если вынуть горлышко бутылки из воды?
Решение
Вода не выливается из опрокинутой вверх дном и опущенной горлышком в воду бутылки, т.к. давление столба воды внутри бутылки уравновешивается атмосферным давлением на открытую поверхность воды.
Если горлышко бутылки вынуть из воды, жидкость из бутылки под действием собственного веса выльется.
Задание №423
Положите на стол линейку длиной 50 − 70 см так, чтобы её конец свешивался.
На линейку положите полностью развёрнутую газету (рис. 46). При резком ударе по концу линейки молотком линейка ломается, причём противоположный конец с газетой почти не поднимается. Как объяснить наблюдаемое явление?
рис. 46
Решение
Сверху на газету оказывает давление атмосферный воздух. При медленном нажатии на конец линейки воздух проникает под газету и частично уравновешивает давление на нее. При резком ударе воздух вследствие инерции не успевает мгновенно проникнуть под газету. Давление воздуха на газету сверху оказывается больше, чем внизу, и линейка ломается.
Задание №424
Для опыта сварите вкрутую яйцо. Очистите его от скорлупы. Возьмите лист бумаги, сверните его и подожгите. Затем осторожно опустите горящую бумагу в пустую стеклянную бутылку. Через 1 − 2 с горлышко бутылки закройте яйцом (рис. 47). Горение бумаги прекратится, и яйцо начнёт втягиваться в бутылку. Объясните наблюдаемое явление.
рис. 47
Решение
При горении бумаги воздух внутри бутылки нагрелся и расширился. Когда пламя потухло, воздух в бутылке охладился и соответственно, его давление уменьшилось. Атмосферное давление затолкнуло яйцо внутрь бутылки.
