Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 14268
2020-10-12 
В цилиндрическую бочку высотой 2 м налито 800 л воды. Диаметр бочки - 1 м. В верхней крышке есть небольшое отверстие, через который можно просунуть внутрь шланг. Можно ли через этот шланг высосать воду из бочки, если со высасыванием создается разрежение с давлением $5 \cdot 10^{4} Па$? Ответ обоснуйте.
Решение:
Оставим шланг в бочку как показано на рис. (сифон) и создавать разрежение в шланге. Вода будет подниматься и если она достигнет верхней точки, дальше при неизменном разрежении она начнет опускаться. Когда вода опустится ниже уровня воды в бочке, дальше она двигаться даже без разрежения в шланге (так работает сифон).
Пусть имеем шланг заполненный водой (вода неподвижна) как показано на рис., тогда давление в точках А и С $p_{A} = p_{C} = p_{0}$, а в точке $B$: $p_{B} = p_{C} - \rho gh$. Давления в точках А и В разные, что противоречит закону сообщающихся сосудов, то есть жидкость в шланге движется от точки А, где давление больше, до точки В, где давление меньше. Благодаря тому, что жидкость движется, и не выполняется закон сообщающихся сосудов.
Определите на какую высоту $h$ поднимется вода при создании в шланге разрежения $p_{1} = 5 \cdot 10^{4} Па$. В статическом состоянии давления в точках А и В (рис.) равны по закону сообщающихся сосудов $p_{A} = p_{B}, p_{A} = p_{0} = 10^{5} Па$ - нормальное атмосферное давление $p_{B} = p_{1} + \rho gh$ (давление в точке В создается внешним давлением, передастся по закону Паскаля, и собственным давлением жидкости).
$p_{0} = p_{1} + \rho gh$,
отсюда
$h = \frac{p_{0} - p_{1} }{ \rho g} = 5 м$.
Вода в шланге поднимется на высоту 5 м. Это означает, что из бочки высотой 2 м с помощью сифона всегда можно высосать воду.
В цилиндрическую бочку высотой 2 м налито 800 л воды. Диаметр бочки - 1 м. В верхней крышке есть небольшое отверстие, через который можно просунуть внутрь шланг. Можно ли через этот шланг высосать воду из бочки, если со высасыванием создается разрежение с давлением $5 \cdot 10^{4} Па$? Ответ обоснуйте.
Решение:
Оставим шланг в бочку как показано на рис. (сифон) и создавать разрежение в шланге. Вода будет подниматься и если она достигнет верхней точки, дальше при неизменном разрежении она начнет опускаться. Когда вода опустится ниже уровня воды в бочке, дальше она двигаться даже без разрежения в шланге (так работает сифон).
Пусть имеем шланг заполненный водой (вода неподвижна) как показано на рис., тогда давление в точках А и С $p_{A} = p_{C} = p_{0}$, а в точке $B$: $p_{B} = p_{C} - \rho gh$. Давления в точках А и В разные, что противоречит закону сообщающихся сосудов, то есть жидкость в шланге движется от точки А, где давление больше, до точки В, где давление меньше. Благодаря тому, что жидкость движется, и не выполняется закон сообщающихся сосудов.
Определите на какую высоту $h$ поднимется вода при создании в шланге разрежения $p_{1} = 5 \cdot 10^{4} Па$. В статическом состоянии давления в точках А и В (рис.) равны по закону сообщающихся сосудов $p_{A} = p_{B}, p_{A} = p_{0} = 10^{5} Па$ - нормальное атмосферное давление $p_{B} = p_{1} + \rho gh$ (давление в точке В создается внешним давлением, передастся по закону Паскаля, и собственным давлением жидкости).
$p_{0} = p_{1} + \rho gh$,
отсюда
$h = \frac{p_{0} - p_{1} }{ \rho g} = 5 м$.
Вода в шланге поднимется на высоту 5 м. Это означает, что из бочки высотой 2 м с помощью сифона всегда можно высосать воду.
