Антон пытается определить объем надутого воздушного шарика, наполнив его водой и измерив объем воды. Однако заполнение
Антон пытается определить объем надутого воздушного шарика, наполнив его водой и измерив объем воды. Однако заполнение шарика водой оказалось сложным, так как он не растягивается под ее весом. Поэтому Антон решил заливать воду в шарик через вертикальную трубку, как показано на рисунке. Известно, что необходимо создать минимальное дополнительное давление в 12 кПа для надувания шарика. Какой должна быть минимальная длина трубки, которую Антон должен использовать для своего плана? Плотность воды составляет 1000.
22.10.2024 07:22
Объяснение:
Закон Паскаля утверждает, что давление, исходящее от жидкости или газа, распределено одинаково во всех направлениях. Отсюда следует, что если воздух будет надувать шарик через трубку, то давление, создаваемое воздухом в шарике, будет распределяться по всей его поверхности, включая внутреннюю поверхность трубки.
В данной задаче, Антон пытается создать минимальное дополнительное давление в шарике, равное 12 кПа. Чтобы найти минимальную длину трубки, которую нужно использовать, мы можем применить закон Паскаля, где давление в шарике равно сумме давления наружной среды и дополнительного давления.
Таким образом, чтобы решить задачу, мы можем использовать следующую формулу:
Pшарик = Pвнешнее + Pдополнительное
Pвнешнее - давление наружной среды (воздуха) = 0 (так как мы считаем его нулевым)
Pдополнительное - дополнительное давление = 12 кПа
Очевидно, что минимальная длина трубки будет равна 0, так как нам не требуется дополнительного давления от внешней среды.
Например:
Задача: Какой должна быть минимальная длина трубки, чтобы Антон создал дополнительное давление в шарике равное 12 кПа?
Совет:
Для лучшего понимания закона Паскаля, можно представить его на примере сжатия шарика с помощью резиновой сферы. Когда сжимают сферу, давление воздуха внутри сферы увеличивается и распределяется во всех направлениях.
Задание:
С помощью закона Паскаля, определите, как изменится давление внутри шарика, если дополнительное давление воздуха, создаваемое Антоном, увеличится вдвое?