Идут ли процессы испарения и конденсации в закрытой бан- ке с одинаковой скоростью?
Когда процессы испарения и конденсации идут с одинаковой
скоростью, говорят, что над жидкостью находится насыщенный
пар. Итак, в закрытой банке с водой над поверхностью воды
находится насыщенный пар.
Над поверхностью же воды в открытой банке находится не-
насыщенный пар, поэтому процесс конденсации идёт медленнее,
чем процесс испарения. В результате уровень воды постепенно
понижается.
В данном случае мы имеем дело с жидкостями - маслом и молоком. Прилитимируем закон Паскаля, который гласит, что давление, которое оказывается на жидкость в закрытом сосуде, распространяется одинаково во всех направлениях.
Давление на дно банки формируется силой, с которой жидкость действует на дно. Так как масло и молоко являются жидкостями, то это давление на дно они создают одинаковое.
Но если вопрос звучит так, будто имеется в виду давление, создаваемое столбом жидкости, то здесь небольшая разница будет. Плотность молока выше, чем плотность масла, о чем можно догадаться, обратив внимание на их различный вес. Таким образом, столб молока будет слегка тяжелее столба масла с таким же объемом, и, следовательно, создаст большее давление на дно банки.
В целом, поскольку вопрос относится к элементарным знаниям физики, но при этом требуется подробное объяснение, учитель может привести следующее пошаговое решение:
1. Определить понятие давления и вспомнить закон Паскаля.
2. Объяснить, что давление на дно банки формируется силой, с которой жидкость действует на это дно.
3. Указать, что масло и молоко являются жидкостями и формируют одинаковое давление на дно банки.
4. Далее можно уточнить вопрос, что если имеется в виду давление, создаваемое столбом жидкости, то молоко создаст большее давление на дно банки из-за его большей плотности по сравнению с маслом.
5. Подчеркнуть, что эти различия довольно маленькие и, вероятно, не заметны на практике, однако по физическим законам они существуют.
Такое пошаговое решение с обоснованием даст школьнику все необходимые объяснения и поможет ему понять, почему ответ состоит в том, что давление на дно банки не изменится, если вместо масла налить такой же объем молока.
2. Для решения этой задачи необходимо использовать второй закон Ньютона, который гласит: сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на его ускорение. В данном случае имеем силу 16 Н и ускорение 4 м/с^2. Формула для вычисления массы тела будет следующей: масса = сила / ускорение. Подставляем известные значения: масса = 16 Н / 4 м/с^2 = 4 кг.
3. Лодка не сдвигается с места, когда человек, находящийся в ней, давит на борт, потому что сила, с которой человек давит на борт, компенсируется силой трения между лодкой и поверхностью, на которой она находится. Также важным фактором является то, что лодка имеет значительно большую массу по сравнению с человеком, поэтому сила, с которой человек давит на борт, недостаточна для вызывания значимого ускорения лодки. Если человек выйдет из лодки и будет толкать ее с такой же силой, то усилие человека будет преодолевать силу трения, и лодка начнет двигаться.
4. А и С. В обоих приведенных случаях речь идет о движении тел по инерции. Инерция - это свойство тела сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, пока на него не начнут действовать внешние силы. В первом случае всадник летит через голову споткнувшейся лошади из-за инерции своего движения вперед. Во втором случае пузырек воздуха движется в трубке с водой равномерно и прямолинейно из-за инерции, то есть пузырек продолжает двигаться после того, как его движение в трубке было нарушено.