Что нужно знать
Давление жидкости — это давление, которое жидкость оказывает на дно и стенки сосуда, а также на погружённые в неё тела. Оно возникает из-за веса жидкости и действует во всех направлениях. Давление жидкости зависит от глубины погружения: чем глубже находится тело, тем больше давление. Также давление зависит от плотности жидкости: чем плотнее жидкость, тем больше давление на одинаковой глубине. Давление жидкости рассчитывают по формуле p = ρ · g · h, где p — давление (Па), ρ — плотность жидкости (кг/м³), g — ускорение свободного падения (Н/кг), h — глубина (м). Для школьных расчётов обычно принимают g = 10 Н/кг. Единица давления в СИ — паскаль (Па). Например, вода давит на стенки глубоководной части бассейна сильнее, чем на стенки около поверхности. Типичная ошибка учеников — считать, что давление жидкости зависит от формы сосуда или общего количества жидкости, хотя при одинаковой глубине и плотности оно одинаково.
Тест: 10 вопросов
Выберите ответ в каждом вопросе и нажмите «Проверить ответы» — появятся правильные ответы и пояснения.
1. Что называют давлением жидкости?
- Силу, с которой жидкость притягивается к Земле
- Давление, которое жидкость оказывает на дно и стенки сосуда, а также на погружённые тела
- Массу жидкости, приходящуюся на единицу объёма
- Объём жидкости, находящейся в сосуде
Жидкость оказывает давление на поверхности, с которыми соприкасается. Оно возникает вследствие действия силы тяжести на жидкость.
2. В каких единицах измеряется давление жидкости в системе СИ?
- В ньютонах (Н)
- В кубических метрах (м³)
- В паскалях (Па)
- В килограммах (кг)
Единица давления в системе СИ — паскаль. Один паскаль равен одному ньютону на квадратный метр.
3. От чего зависит давление жидкости на определённой глубине?
- Только от формы сосуда
- От цвета и температуры сосуда
- Только от площади дна сосуда
- От плотности жидкости и глубины
Согласно формуле p = ρ · g · h, давление зависит от плотности жидкости и глубины погружения. Ускорение свободного падения для данной местности принимают постоянным.
4. Как изменяется давление жидкости при увеличении глубины погружения?
- Увеличивается
- Не изменяется
- Сначала увеличивается, затем становится равным нулю
- Уменьшается
Чем глубже находится точка в жидкости, тем выше столб жидкости над ней и тем больше создаваемое им давление.
5. Почему стенки плотины делают толще в нижней части?
- Потому что вода внизу имеет меньшую плотность
- Потому что давление воды увеличивается с глубиной
- Потому что вода внизу перестаёт оказывать давление на стенки
- Потому что давление воды действует только на дно
На большую глубину приходится большее давление воды. Поэтому нижняя часть плотины испытывает более сильное давление и должна быть прочнее.
6. В двух одинаковых сосудах налиты вода и керосин до одинаковой высоты. Плотность воды больше плотности керосина. В какой жидкости давление на дне больше?
- Давление одинаковое
- Определить невозможно
- В воде
- В керосине
При одинаковой глубине давление зависит от плотности жидкости. Поскольку плотность воды больше плотности керосина, давление воды на дне больше.
7. Какое давление оказывает вода плотностью 1000 кг/м³ на глубине 2 м? Принять g = 10 Н/кг.
- 2000 Па
- 10 000 Па
- 200 000 Па
- 20 000 Па
Используем формулу p = ρ · g · h. p = 1000 · 10 · 2 = 20 000 Па.
8. Какое давление оказывает жидкость плотностью 800 кг/м³ на глубине 3 м? Принять g = 10 Н/кг.
- 24 000 Па
- 8000 Па
- 2400 Па
- 80 000 Па
По формуле p = ρ · g · h получаем: p = 800 · 10 · 3 = 24 000 Па.
9. На какой глубине в воде плотностью 1000 кг/м³ давление составляет 30 000 Па? Принять g = 10 Н/кг.
Из формулы p = ρ · g · h выразим глубину: h = p / (ρ · g). h = 30 000 / (1000 · 10) = 3 м.
11. В сосуд налита вода. Как изменится давление на дне, если высоту столба воды увеличить в 2 раза, не изменяя плотность жидкости?
- Уменьшится в 2 раза
- Увеличится в 4 раза
- Увеличится в 2 раза
- Не изменится
Давление определяется формулой p = ρ · g · h. При неизменной плотности увеличение глубины в 2 раза приводит к увеличению давления в 2 раза.