ГДЗ учебник по физике 7 класс Перышкин параграф 49 Вопросы Номер 2

§ 42. Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли.

Вопросы на стр.142

• 1. Можно ли давление воздуха рассчитывать по формуле р = рghl Ответ обоснуйте. 2. Опишите опыт, с помощью которого можно измерить атмосферное давление. 3. Атмосферное давление равно 770 мм рт. ст. Что это означает? 4. Какие единицы атмосферного давления вам известны?
• Используя знания из географии и материал параграфа, объясните, что представляет собой ветер. От чего зависит сила и направление ветра?

УПРАЖНЕНИЕ 25

1. Столб воды какой высоты создаёт давление, равное 760 мм рт. ст.?
2. Вычислите силу атмосферного давления на поршень шприца площадью 3 см2. Атмосферное давление равно 100 кПа.
3. Выразите в гектопаскалях давление: 1 мм рт. ст.; 730 мм рт. ст.; 770 мм рт. ст.
4. * Площадь дна кастрюли 1000 см2. Какое давление будет испытывать дно открытой кастрюли, если в неё налить 3 кг воды?

ЗАДАНИЕ 31

1. Если стакан с водой накрыть листом бумаги и, придерживая бумагу рукой, перевернуть, то бумага не отпадает после того, как рука убрана, и вода не вытекает (рис. 134). Почему?
2. * В мелкую тарелку положили монету и налили воду, чтобы она лишь прикрывала монету. Используя рисунок 135, придумайте, как достать монету, не замочив рук.

ЭТО ЛЮБОПЫТНО. История открытия атмосферного давления.

После смерти Галилея Торричелли стал придворным математиком герцога Тосканы. Он должен был консультировать инженеров, проводивших во Флоренции водопровод, устраивавших в саду герцога фонтаны и возводивших различные гидротехнические сооружения.

У инженеров нередко возникали вопросы, с которыми они обращались к Торричелли. Им казалось, например, непонятным, почему всасывающим насосом можно поднять воду не выше 18 локтей (около 10 м). Ещё Галилей знал об этом явлении, но не мог его объяснить. Торричелли долго размышлял над этой загадкой и, наконец, понял, в чём дело. Он предположил, что вода поднимается во всасывающем насосе под давлением атмосферы. Для проверки своего предположения Торричелли провёл такой опыт. Запаянную с одного конца стеклянную трубку длиной 1 м он заполнил ртутью, зажал открытый конец трубки пальцем и опустил в чашку с ртутью. Убрав палец, Торричелли увидел, что ртуть вылилась из трубки в чашку не полностью, в трубке остался столб ртути высотой около 760 мм. Учёный заключил, что и столб воды в 10 м, и столб ртути в 760 мм удерживаются одним и тем же давлением, а именно давлением атмосферы.

Торричелли начал систематические наблюдения за высотой ртутного столба и заметил, что в зависимости от погоды уровень ртути в трубке то опускается, то поднимается, колеблясь около некоторого среднего значения. Стало очевидным, что давление атмосферы меняется в зависимости от погоды.

Узнав об исследованиях Торричелли, Паскаль решил проверить правильность его выводов. Если столб ртути поддерживается давлением воздуха, рассудил он, то на некоторой высоте над поверхностью Земли это давление должно быть меньше. По просьбе Паскаля его родственник Перье поднялся на вершину горы Пюи-де-Дом (1647 м) и убедился, что высота ртутного столба там меньше, чем у подножия горы. Так была окончательно доказана правильность заключения Торричелли о существовании атмосферного давления.

Немецкий исследователь Отто Герике, бургомистр города Магдебурга, чтобы доказать существование атмосферного давления, провёл в 1654 г. такой опыт. Из двух хорошо отшлифованных и плотно пригнанных медных полушарий выкачивали воздух, после чего к кольцам полушарий пристёгивали упряжки по 8 лошадей в каждой. Силы этих лошадей едва хватало, чтобы разнять полушария (рис. 136).

Вопросы на стр.144

1. Как, используя результаты опыта Торричелли, оценить массу земной атмосферы? Вычислите приблизительно эту массу.
2. Как объяснить результат опыта с магдебургскими полушариями?

Вы смотрели: Физика Перышкин Учебник 2023 года §§39-42 (Расчёт давления жидкости на дно и стенки сосуда. Гидростатический парадокс. Сообщающиеся сосуды. Вес воздуха. Атмосферное давление. Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли. История открытия атмосферного давления). Цитаты из пособия использованы в учебных целях.

§ 45. Гидравлический пресс.

Вопросы на стр.153

1. Каковы устройство и принцип действия гидравлических машин? 2. Как определить выигрыш в силе, который даёт гидравлический пресс (без учёта трения)? 3. Используя рисунок 148, объясните принцип работы гидравлического пресса.

1. Нужно ли изменить конструкцию гидравлического пресса для его работы на Луне?
2. Справедлив ли закон сообщающихся сосудов в условиях невесомости?

УПРАЖНЕНИЕ 28

1. Какой выигрыш в силе можно получить на гидравлических машинах, у которых площади поршней относятся как 2 : 50?
2. Площадь малого поршня гидравлического пресса 10 см2, на него действует сила 200 Н. Площадь большого поршня 200 см2. Какая сила действует на большой поршень?
3. В гидравлической машине площади поршней равны 20 см2 и 200 см2. На малый поршень поставили гирю массой 2 кг. Гирю какой массы при этом сможет удержать большой поршень?
4. * Малый поршень гидравлического пресса под действием силы 500 Н опустился на 15 см. При этом большой поршень поднялся на 5 см. Какая сила действует на большой поршень?

ЗАДАНИЕ 32

1. Используя Интернет или другие источники информации, найдите, как устроен автомобильный гидравлический домкрат (рис. 149). Расскажите, как действует такое устройство.
2. Изготовьте модель устройства с применением гидравлической машины, используя справочную литературу или Интернет. Объясните принцип его действия.
3. Понаблюдайте за работой автопогрузчика или самосвала. В их конструкции использованы принципы гидравлической машины. Какие?

Какими достоинствами обладает решебник по физике за седьмой класс от Перышкина

Для выполнения опытов школьникам необходима теоретическая подготовка и доступное объяснение основных законов. Онлайн-гдз предоставляет точный и развернутый алгоритм с внедрением классных материалов и пошаговой инструкцией к применению лабораторных приборов. Также онлайн-помощник предлагает быстрый и эффективный способ запоминания информации и выполнения практических упражнений. Семиклассники справятся с любыми упражнениями из оригинального печатного учебника, даже самыми сложными. Пятерки и четверки станут неотъемлемыми спутниками такого подготовленного школьника. Преподавателю останется только радоваться новоиспеченным достижениям своего юного подопечного. И многие личные успехи в данной области школьникам будут доступны, благодаря круглосуточной удалённой поддержке

Причем также важно отметить, что пользоваться ресурсом можно с любого электронного устройства, у которого есть выход во всемирную сеть (планшет, ПК, смартфон, ноутбук). Список прочих преимуществ онлайн-решебника по физике для седьмого класса от Перышкина:

Гидравлический пресс как рычаг

На первый взгляд может показаться, что гидравлический пресс позволяет создавать усилие из «ниоткуда» и производить большую работу без затраты энергии. Однако это не так.

Величина произведенной работы равна произведению силы на расстояние, пройденное этой силой. Пока поршни неподвижны, работа равна нулю. Однако, если поршни начинают движение, то малый поршень пройдет во столько же большее расстояние, во сколько его площадь меньше площади большого поршня.

Получается, что выигрыш в силе на большом поршне достигается с помощью проигрыша в расстоянии на малом. Фактически гидравлический пресс является рычагом первого рода, где малый цилиндр является длинным плечом рычага, а большой цилиндр — коротким.

Рис. 3. Рычаг первого рода.

Что мы узнали?

Простейший гидравлический пресс состоит из двух цилиндров с поршнями, заполненный жидкостью. Создавая на малом поршне давление жидкости, можно получать на большом поршне усилие во столько же раз больше, во сколько его площадь больше площади малого.

1. /5

   Вопрос 1 из 5

Формула гидравлического пресса

Какое же усилие может создать гидравлический пресс?

Для ответа на этот вопрос представим гидравлический пресс с двумя цилиндрами. На малый поршень площадью $S_{мал}$ воздействует сила $F_{мал}$. Она создает некоторое давление $p_{мал}$.

Давление в большом поршне $p_{бол}$ действует на большой поршень площадью $S_{бол}$, и создает усилие $F_{бол}$.

Давление равно отношению силы к площади ее приложения:

$$p = {F \over S}$$

Поскольку цилиндры сообщаются, давление в обоих цилиндрах по закону Паскаля равно:

$$p_{мал} = p_{бол}$$

Подставляя в обе части этой формулы выражения для давления, получим:

$${ F_{мал} \over S_{мал}}={ F_{бол} \over S_{бол}}$$

Или, после преобразований:

$${ F_{бол} \over F_{мал}}={ S_{бол} \over S_{мал}}$$

Сила, создаваемая большим поршнем, во столько же раз больше силы, приложенной к малому поршню, во сколько раз площадь большого поршня больше площади малого поршня.

Физика 7 класс (Перышкин) Учебник 2023 ОГЛАВЛЕНИЕ

Учебник соответствует Федеральному государственному образовательному стандарту основного общего образования. Большое количество красочных иллюстраций, разнообразные вопросы и задания, а также дополнительные сведения и любопытные факты способствуют эффективному усвоению учебного материала.

ГЛАВА 2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ

§ 14. Механическое движение.

§ 18. Прямолинейное равноускоренное движение. Ускорение.

§ 22. Измерение массы тела на весах.ЭТО ЛЮБОПЫТНО. Эталон килограмма.§ 23. Плотность вещества.ЭТО ЛЮБОПЫТНО. Космические плотности.§ 24. Расчёт массы и объёма тела по его плотности.§ 25. Сила.§ 26. Явление тяготения. Сила тяжести.§ 27. Сила упругости. Закон Гука.

§ 28. Связь между силой тяжести и массой тела. Вес тела.ЭТО ЛЮБОПЫТНО. Невесомость.

§ 32. Сила трения.

ГЛАВА 3. ДАВЛЕНИЕ ТВЁРДЫХ ТЕЛ, ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ

§ 35. Давление. Единицы давления.

§ 39. Расчёт давления жидкости на дно и стенки сосуда.

§ 43. Барометр-анероид. Атмосферное давление на различных высотах.

§ 47. Архимедова сила.ЭТО ЛЮБОПЫТНО. Легенда об Архимеде.

ГЛАВА 4. РАБОТА И МОЩНОСТЬ. ЭНЕРГИЯ

§ 50. Механическая работа. Единицы работы. ЭТО ЛЮБОПЫТНО. Работа в организме человека. § 51. Мощность. Единицы мощности. § 52. Простые механизмы. § 53. Рычаг. Равновесие сил на рычаге.

§ 54. Момент силы. § 55. Рычаги в технике, быту и природе. § 56. Применение правила равновесия рычага к блоку. § 57. Равенство работ при использовании простых механизмов. «Золотое правило» механики.

§ 58. Коэффициент полезного действия механизма. § 59. Механическая энергия. § 60. Превращение механической энергии одного вида в другой. ИТОГИ ГЛАВЫ.

Лабораторные работы

№ 1. Определение показаний измерительного прибора.№ 2. Определение размеров малых тел.№ 3. Измерение массы тела.№ 4. Измерение объёма твёрдого тела.№ 5. Определение плотности твёрдого тела.№ 6. Исследование силы упругости.№ 7. Градуирование пружины и измерение сил динамометром.№ 8. Исследование зависимости силы трения скольжения от площади соприкосновения тел, прижимающей силы, рода поверхности.№ 9. Изучение выталкивающей силы, действующей на погружённое в жидкость тело.№ 10. Выяснение условий плавания тела в жидкости.№ 11. Выяснение условия равновесия рычага.№ 12. Определение КПД наклонной плоскости.

Вы смотрели: Физика Перышкин Учебник. Оглавление и ознакомительные фрагменты учебника 2023 года издания. Цитаты из пособия использованы в учебных целях для семейного и домашнего обучения.

Принцип действия гидравлического пресса

В основе работы любых гидравлических машин лежит закон Паскаля, известный из курса физики 7 класса: давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку жидкости или газа без изменений. То есть, если в одной части сосуда с жидкостью создать давление, то оно распределится по всему объему жидкости, независимо от его формы.

Рис. 1. Закон Паскаля.

Сила же, с которой жидкость давит на стенку сосуда, зависит от площади стенки. Это позволяет создавать большое усилие, «собрав» давление с большой площади.

Таким образом, простейший гидравлический пресс должен состоять из двух цилиндров — малого и большого, заполненных жидкостью. Если приложить силу к поршню малого цилиндра, то потребуется небольшое усилие, поскольку площадь поршня невелика. Созданное давление распределится по всей жидкости, и будет передано в большой цилиндр. Однако, площадь поршня в большом цилиндре гораздо больше, а значит, и усилие, создаваемое этим поршнем, будет значительно больше, чем усилие, приложенное к поршню малого цилиндра.

Рис. 2. Схема простейшего гидравлического пресса.

ЭТО ЛЮБОПЫТНО. Гидростатический парадокс.

Давление на данной глубине в жидкости зависит только от высоты столба жидкости и её плотности. Следовательно, если сосуды имеют одинаковую площадь дна, то при одном и том же уровне жидкости силы давления жидкости на дно сосудов будут одинаковы (независимо от формы сосуда и соответственно массы жидкости).

Этот вывод можно подтвердить с помощью опыта, изображённого на рисунке 118. Дном каждого сосуда является укреплённая в стойке прибора резиновая плёнка. Под действием жидкости, налитой в сосуд, плёнка прогибается, и её движение передаётся стрелке. Стрелка при этом перемещается вдоль шкалы прибора, указывая на изменение давления жидкости на дно.

Укрепляя в приборе поочерёдно все три сосуда и наливая жидкость до одного и того же уровня, можно увидеть, что стрелка останавливается на одном и том же делении шкалы. Это означает, что сила давления на дно одинакова для всех сосудов, несмотря на разный вес налитой жидкости.

В этом заключается явление, получившее название «гидростатический парадокс». Вес жидкости, налитой в сосуд, может отличаться от силы давления, оказываемой ею на дно сосуда. Так, сила давления на дно сосуда 2 больше веса жидкости, а на дно сосуда 3 — меньше. В сосуде 1 обе силы одинаковы.

Вопросы на стр.133

1. Как объяснить, что вес жидкости может отличаться от силы давления жидкости на дно сосуда?
2. Возьмём сосуды такие же по форме и объёму, как сосуды 2 и 3 (см. рис. 118), наполним их водой и поставим на чаши весов. Будут ли весы в равновесии? Аргументируйте свой вывод и проверьте его на опыте.

§ 44. Манометры. Поршневой жидкостный насос.

Вопросы на стр.151

1. Какие вы знаете приборы для измерения давления, большего или меньшего, чем атмосферное? 2. Каковы устройство и принцип действия открытого жидкостного манометра? 3. Как с помощью жидкостного манометра показать, что давление жидкости на одной глубине по всем направлениям одинаково? 4. Каковы устройство и принцип действия металлического манометра? 5. На каком явлении основано действие поршневого жидкостного насоса? Каков принцип его действия? 6. Объясните принцип работы поршневого жидкостного насоса с воздушной камерой (см. рис. 146).

УПРАЖНЕНИЕ 27

1. Рассчитайте предельную высоту, на которую поршневым жидкостным насосом (см. рис. 145) вручную можно поднять при нормальном атмосферном давлении нефть; ртуть.
2. На уровне моря при помощи всасывающего поршневого насоса можно поднять воду до высоты 10 м. На какую высоту можно поднять воду на горе, где давление 600 мм рт. ст.?

ЭТО ЛЮБОПЫТНО. Пресс-гигант. Гидравлический тормоз автомобиля.

Пресс-гигант

Гидравлический штамповочный пресс — геркулес среди машин. Его общая высота 26,5 м — высота восьмиэтажного дома. Целых четыре этажа находятся под полом цеха. Движущаяся часть машины массой 1820 т развивает рабочее усилие 455 000 кН. Одним движением машина превращает уложенную на штамп толстую листовую заготовку в почти готовую деталь самолёта — лонжерон крыла. Её размеры: длина 3200 мм, ширина 460 мм, толщина 4,8 мм. Форма поверхности детали сложная, а в то же время при изготовлении требуется очень большая точность. В нашей стране имеются гидравлические прессы, рабочее усилие которых ещё больше, например 700 000 кН.

Гидравлический тормоз автомобиля

Рассмотрим устройство автомобильного гидравлического тормоза, схема которого изображена на рисунке 150.

При нажатии на педаль тормоза 1 давление, создаваемое поршнем 2 в главном цилиндре, передаётся по всем направлениям, т. е. в каждый рабочий цилиндр 3. Это увеличенное давление заставляет поршни в колёсных цилиндрах сдвинуть тормозные колодки 4 и сдавить вращающийся барабан 5, тормозя таким образом колёса. На поршни всех четырёх рабочих цилиндров действуют одинаковые силы. Они также прижимают колодки к колёсам с одинаковой силой. Поэтому автомобиль при торможении не заносит. Эта гидравлическая машина позволила силу, действующую на педаль, одинаково распределить и передать на все четыре колеса, удалённые на разные расстояния от педали тормоза. Когда давление ноги прекращается, возвратные пружины 6 оттягивают тормозные колодки, возвращая при этом тормозную жидкость в основной цилиндр.

На принципиальной схеме (см. рис. 150) показано лишь одно колесо. Зарисуйте в тетради схему тормозной системы автомобиля, показав на ней все четыре колеса. Предложите такую схему, чтобы в случае возникновения неисправностей, не позволяющих тормозить одной паре колёс, торможение другой парой оставалось возможным.