Задание 2.
На дне пластиковой бутылки (рис. 127) сделайте отверстие. Зажмите отверстие пальцем и налейте в бутылку воды, закройте горлышко крышкой. Осторожно отпустите палец. Вода из бутылки выливаться не будет. Теперь осторожно откройте крышку. Из отверстия польётся вода. Объясните наблюдаемое явление.
Давления. Внутри бутылки воздух сверху оказывает давление на воду равное атмосферному давлению, которе по закону Паскаля передаётся во все точки жидкости. Вода под действием силы тяжести оказывает давление на дно бутылки. То есть суммарное давление воды на дно бутылки равно давлению воздуха внутри бутылки и давлению на дно оказываемое весом воды. Атмосферное давление воздействует на воду снизу бутылки (через отверстие).
Случай, когда открыто отверстие и закрыта пробка. В начале атмосферное давление меньше, чем суммарное давление воды на дно бутылки, поэтому вода начнёт выливаться (рисунок а) до тех пор, пока суммарное давление воды в бутылке не уравновесится атмосферным давлением (рисунок б). Уравновешивание давлений произойдёт из-за уменьшения высоты столба воды и из-за уменьшения плотности воздуха внутри бутылки.
Случай, когда открыто отверстие и пробка. Так как атмосферное давление воздуха действует на жидкость снизу и сверху, то вся вода выльется под действием силы тяжести (рисунок в).