Na rysunku...- Zadanie 1: NOWE Odkryć fizykę 2. Karty pracy ucznia zakres podstawowy

Rozwiązanie

Uzasadnienie:

Zadaniem naszym jest przeanalizowanie rysunku, które przedstawia przepływ wody w niewielkich połączonych strumieniach oraz uzupełnienie pustego miejsca.

Zauważmy, że przedstawiony na rysunku przepływ wody stanowi analogię do przepływu ładunku w przewodach obwodu elektrycznego, którego opisem jest I prawo Kirchhoffa. Prawo to brzmi następująco:

Suma natężeń prądów wpływających do węzła (połączenia przewodów) jest równa sumie natężeń prądów wypływających z węzła.

Prawo to wynika z zasady zachowania ładunku elektrycznego. Teraz, korzystając z analogii, możemy zapisać, że objętość wody wpływającej do węzła strumieni będzie równa objętości wody wypływającej z węzła.

Z rysunku odczytujemy, że do połączenia strumieni wpływa na sekundę:

$V_{1} = 12 l$ ,
$V_{2} = 20 l$ .

Natomiast wypływa:

$V_{3} = 8 l$ ,
$V_{x} = ?$ .

Suma objętości wody wpływającej do połączenia strumieni jest równa sumie objętości wody wypływającej z tego połączenia:

$V_{1} + V_{2} = V_{3} + V_{x} ∣ - V_{3}$

$V_{1} + V_{2} - V_{3} = V_{x}$

$V_{x} = V_{1} + V_{2} - V_{3}$

Podstawiamy dane:

$V_{x} = 12 l + 20 l - 8 l = 32 l - 8 l = 24 l$

Odpowiedź:

Wykorzystując analogię przepływu wody do natężenia prądu w przewodach oraz I prawo Kirchhoffa, wpisujemy w puste miejsce odpowiednią liczbę litrów wody, jakie wypływa na sekundę.