Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 3976
2017-08-04 
Герметически закрытый бак высотой $h = 5,0 м$ заполнен водой доверху. На дне его находится пузырек воздуха. Давление на дно бака $p_{0} = 0,15 МПа$. Каким станет давление р на дно, если пузырек всплывет? Стенки бака считаются абсолютно жесткими, вода — несжимаемой.
Решение:
Согласно условию, при всплытии объем пузырька не может измениться — ведь это привело бы к изменению объема воды или общего объема бака. Температура в системе, очевидно, тоже неизменна. Но тогда и давление в пузырьке не может измениться! Оно останется равным $p_{0}$. Значит, таким же станет давление у верхней крышки бака. А давление на дно бака станет $p = p_{0} + \rho gh = 0,20 МПа$.
Напомним, однако, что «несжимаемая жидкость» — это идеализация, модель реальной жидкости, а всякая модель имеет ограниченную область применимости. В данном случае, если бак достаточно велик, изменение объема воды окажется вполне сравнимым с объемом пузырька или даже большим (см. задачу 3977). Тогда, конечно, считать воду несжимаемой нельзя.
Ответ: $p = p_{0} + \rho gh = 0,20 МПа$ (здесь $p$ — плотность воды).
Герметически закрытый бак высотой $h = 5,0 м$ заполнен водой доверху. На дне его находится пузырек воздуха. Давление на дно бака $p_{0} = 0,15 МПа$. Каким станет давление р на дно, если пузырек всплывет? Стенки бака считаются абсолютно жесткими, вода — несжимаемой.
Решение:
Согласно условию, при всплытии объем пузырька не может измениться — ведь это привело бы к изменению объема воды или общего объема бака. Температура в системе, очевидно, тоже неизменна. Но тогда и давление в пузырьке не может измениться! Оно останется равным $p_{0}$. Значит, таким же станет давление у верхней крышки бака. А давление на дно бака станет $p = p_{0} + \rho gh = 0,20 МПа$.
Напомним, однако, что «несжимаемая жидкость» — это идеализация, модель реальной жидкости, а всякая модель имеет ограниченную область применимости. В данном случае, если бак достаточно велик, изменение объема воды окажется вполне сравнимым с объемом пузырька или даже большим (см. задачу 3977). Тогда, конечно, считать воду несжимаемой нельзя.
Ответ: $p = p_{0} + \rho gh = 0,20 МПа$ (здесь $p$ — плотность воды).
