Хидростатично налягане (p = ρgh)
Течността натиска дъното и стените на съда и всяко тяло в нея заради теглото си. Това хидростатично налягане зависи само от плътността на течността и от дълбочината: p = ρgh. Не зависи от формата на съда, затова в скачени съдове една и съща течност стои на едно ниво. Налягането расте с дълбочината и затова стените на язовирите са по-дебели в основата.
Какво да запомним
- p = ρgh (ρ плътност, h дълбочина).
- На всеки 10 m във вода налягането нараства с около 100 kPa.
- Налягането не зависи от формата на съда и площта на дъното.
- В скачени съдове еднородна течност в покой е на едно ниво.
Пример
Във вода на дълбочина 2 m: p = 1000·10·2 = 20 000 Pa = 20 kPa.
Проверете се: 15 въпроса
Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.
От какво зависи хидростатичното налягане на течността?
- От формата на съда
- От площта на дъното
- От общия обем на течността
- От плътността ѝ и от дълбочината
Отговор: От плътността ѝ и от дълбочината
p = ρgh: зависи само от плътността ρ и дълбочината h.
Какво е хидростатичното налягане на дълбочина 2 m във вода? (ρ = 1000 kg/m3, g = 10 m/s2)
- 2 kPa
- 200 kPa
- 2000 kPa
- 20 kPa
Отговор: 20 kPa
p = ρgh = 1000·10·2 = 20 000 Pa = 20 kPa.
Защо стените на язовирите са по-дебели в основата?
- Налягането на водата расте с дълбочината
- За по-красив вид
- Горните слоеве вода са по-тежки
- Налягането е най-голямо на повърхността
Отговор: Налягането на водата расте с дълбочината
Най-голямото налягане е на дъното, затова там стената трябва да е най-здрава.
Какво е хидростатичното налягане на дълбочина 50 cm в керосин? (ρ = 800 kg/m3, g = 10 m/s2)
- 40 000 Pa
- 400 Pa
- 5000 Pa
- 4000 Pa
Отговор: 4000 Pa
p = 800·10·0,5 = 4000 Pa.
Водолаз е на дълбочина 25 m в морска вода. Какво е хидростатичното налягане? (ρ = 1030 kg/m3, g = 10 m/s2)
- 250 kPa
- 257,5 kPa
- 25,75 kPa
- 2575 kPa
Отговор: 257,5 kPa
p = 1030·10·25 = 257 500 Pa = 257,5 kPa.
Какво представляват скачените съдове?
- Съдове, затворени с капак
- Съдове с еднаква форма
- Съдове, поставени един в друг
- Съдове, свързани помежду си в долната част
Отговор: Съдове, свързани помежду си в долната част
Скачени съдове са например лейката и нейното чучурче или водомерната тръба на котел.
Как се разполагат нивата на една и съща течност в скачени съдове, когато тя е в покой?
- На една и съща височина
- По-високо в по-широкия съд
- По-високо в по-тесния съд
- Винаги различно
Отговор: На една и съща височина
Хидростатичното налягане на дъното трябва да е еднакво, затова нивата на една течност се изравняват.
Три съда с различна форма и различна площ на дъното са пълни с вода до една и съща височина. В кой хидростатичното налягане на дъното е най-голямо?
- В най-широкия
- В най-тесния
- Еднакво е във всички
- В съда с най-много вода
Отговор: Еднакво е във всички
Хидростатичното налягане p = ρgh зависи само от плътността и височината на стълба, не от формата на съда.
На каква дълбочина във вода хидростатичното налягане е 50 kPa? (ρ = 1000 kg/m3, g = 10 m/s2)
- 50 m
- 0,5 m
- 500 m
- 5 m
Отговор: 5 m
h = p/(ρg) = 50 000/(1000 · 10) = 5 m.
В U-образна тръба има вода, а в едното коляно отгоре е налято олио със стълб 10 cm. Колко по-високо е нивото на водата в другото коляно спрямо границата олио/вода? (ρолио = 900 kg/m3)
- 10 cm
- 9 cm
- 11 cm
- 1 cm
Отговор: 9 cm
Наляганията на нивото на границата са равни: ρоhо = ρвhв, откъдето hв = 900 · 10/1000 = 9 cm.
Как се изменя налягането на водата, когато се гмуркаме по-надълбоко?
- Намалява
- Расте
- Не се изменя
- Става нула
Отговор: Расте
p = ρgh: с увеличаване на дълбочината h налягането расте.
С около колко нараства налягането във вода на всеки 10 m дълбочина?
- 10 Pa
- 1 kPa
- 100 kPa
- 10 MPa
Отговор: 100 kPa
p = 1000 · 10 · 10 = 100 000 Pa = 100 kPa.
Кое устройство работи на принципа на скачените съдове?
- Чайникът с чучур
- Термометърът
- Динамометърът
- Компасът
Отговор: Чайникът с чучур
Водата в чучура и в чайника е на едно ниво, защото те са скачени съдове.
В кой съд налягането на дъното е по-голямо: 1 m вода или 1 m олио (ρ = 900 kg/m3)?
- В олиото
- Еднакви са
- Зависи от съда
- Във водата
Отговор: Във водата
При еднаква височина по-голямо е налягането на по-плътната течност: водата.
Каква е дълбочината в морска вода (ρ = 1030 kg/m3), ако налягането е 412 kPa? (g = 10 m/s2)
- 40 m
- 4 m
- 41,2 m
- 400 m
Отговор: 40 m
h = p/(ρg) = 412 000/10 300 = 40 m.