Решение: Давление жидкости на дно
Учитель провёл опыты с прибором, предложенным Паскалем. В сосуды, дно которых имеет одинаковую площадь и затянуто одинаковой резиновой плёнкой, наливается жидкость. Дно сосудов при этом прогибается, и его движение передаётся стрелке. Отклонение стрелки характеризует силу, с которой жидкость давит на дно сосуда. Условия проведения опытов и наблюдаемые показания прибора представлены на рисунках. В опыте 1 в сосуд наливают жидкость 1; высота столба жидкости равна $h_1$. В опыте 2 в сосуд наливают жидкость 1; высота столба жидкости $h_2 < h_1$. В опыте 3 в сосуд наливают жидкость 2; высота столба жидкости равна $h_1$.
Решение по шагам
3 шагаСила давления жидкости на дно определяется гидростатическим давлением и площадью дна:
$$F = pS = \rho ghS$$В опытах площадь дна одинакова. При увеличении высоты столба жидкости $h$ сила давления увеличивается. Поэтому верно утверждение 1.
В опытах 1 и 3 высота столба и площадь дна одинаковы, но используются разные жидкости. Их плотности различны, поэтому силы давления различаются. Следовательно, сила зависит от рода жидкости; верно утверждение 3.
Где здесь ошибаются
Считать, что сила давления зависит только от площади дна.
Не учитывать плотность жидкости в формуле $F = \rho ghS$.
Выбрать утверждение 2, не сравнив плотности жидкостей в опытах 1 и 3.