Как с помощью шланга с резиновой грушей (рис. 41) перелить бензин из бочки в ведро? Какое влияние оказывает при этом атмосферное давление?

рис. 41

Для переноса жидкости из одной ёмкости в другую с помощью шланга с резиновой грушей используется принцип действия гидростатического давления и атмосферного давления. Давайте разберёмся в этом процессе.

1. Принцип работы:

   • Шланг с резиновой грушей создаёт условия для начала движения жидкости. Резиновая груша служит для временного создания разрежения внутри шланга, чтобы начался процесс переливания.
   • Когда резиновую грушу сжимают и затем отпускают, внутри шланга образуется зона низкого давления. Это заставляет жидкость из бочки подниматься вверх по шлангу. Как только жидкость начнёт двигаться, её переливание продолжится благодаря действию гидростатического давления и атмосферного давления.

2. Гидростатическое давление:

   • Жидкость в бочке находится под действием собственного веса, создавая гидростатическое давление. Чем глубже находится жидкость, тем больше её давление. Это давление заставляет жидкость устремляться вверх по шлангу, если в его верхней части создано разрежение (низкое давление).

3. Роль атмосферного давления:

   • Атмосферное давление играет ключевую роль: оно действует на поверхность жидкости в бочке и "подталкивает" её вверх в шланг, когда внутри трубы создаётся зона низкого давления. Атмосферное давление всегда действует вниз, но благодаря разнице давлений между поверхностью жидкости в бочке и зоной разрежения в шланге жидкость начинает двигаться.

4. Процесс переливания:

   • Чтобы жидкость начала перетекать, необходимо, чтобы конец шланга, расположенный в ведре, был ниже уровня жидкости в бочке. Это создаёт разницу высот (или разницу давления), благодаря которой жидкость под действием силы тяжести продолжает вытекать из шланга в ведро.
   • После того как разрежение создано, жидкость начинает двигаться по шлангу самотёком. Атмосферное давление продолжает поддерживать этот процесс, действуя на жидкость в бочке.

5. Законы физики:

   • В этом процессе задействованы законы гидростатики, в частности принцип действия атмосферного давления и закон Паскаля, который утверждает, что давление, оказываемое на жидкость, передаётся равномерно во все стороны.
   • Также важно учитывать силу тяжести, которая способствует самотёчному движению жидкости, когда ведро находится ниже уровня жидкости в бочке.

Таким образом, переливание жидкости из бочки в ведро с помощью шланга с резиновой грушей основано на взаимодействии атмосферного давления, гидростатического давления и силы тяжести. Это простой и удобный способ перемещения жидкости при наличии перепада высоты.