19

Решение: Пробка под колоколом насоса

ОГЭ · Физика · Задание 19 · Давление и плавание тел
ПовышеннаяФИПИ0D4A51Развёрнутое решение≈ 3 минутыРазбор в 3 шага
Условие

Под колоколом воздушного насоса находится колба, наполовину наполненная водой и плотно закрытая пробкой. Что произойдёт с пробкой при откачивании воздуха из-под колокола? Ответ поясните.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

3 шага
1

До начала откачивания давление воздуха внутри колбы и снаружи пробки примерно одинаково, поэтому результирующая сила на пробку близка к нулю.

$$p_{\text{внутри}} \approx p_{\text{снаружи}}$$
2

При откачивании воздуха из-под колокола давление снаружи пробки уменьшается. Колба закрыта, поэтому давление воздуха внутри неё вначале остаётся близким к атмосферному.

$$p_{\text{внутри}} > p_{\text{снаружи}}$$

Разность давлений создаёт результирующую силу, направленную изнутри колбы наружу. Когда эта сила станет достаточной, чтобы преодолеть трение пробки о горлышко, пробка вылетит из колбы.

$$F = (p_{\text{внутри}} - p_{\text{снаружи}})S$$
Ответ

При откачивании воздуха пробка вылетит наружу: давление воздуха внутри закрытой колбы станет больше давления снаружи, и возникнет направленная наружу сила.

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Утверждать, что пробка втянется внутрь колбы.

Считать, что давление внутри закрытой колбы сразу уменьшается вместе с давлением под колоколом.

Не объяснять происходящее разностью давлений.

Закрепить приёмВ теме «Давление и плавание тел» ещё 132 задачи — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 19 ОГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 3 шага: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Давление и плавание тел»: в ней 133 задачи, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.