Определите каково давление азота в шахте на глубине 2 км.

Сопротивление провода зависит от удельного сопротивления материала, из которого он сделан, его длины и площади поперечного сечения. Чем больше площадь поперечного сечения провода, тем меньше его сопротивление. Чем больше длина провода, тем больше его сопротивление. Всё это можно понять через формулу:

R = (p*L)/S

Зависимость сопротивления R от длины L является прямо пропорциональной. А зависимость R от площади поперечного сечения S - обратно пропорциональной. Если говорить математически, то когда зависимость прямая, это означает, что чем больше числитель дроби в правой части уравнения, тем больше значение величины в левой части уравнения, и наоборот - чем, меньше числитель, тем меньше значение величины. Например:

A = x/y

x' = 2*x

A' = x'/y = (2*x)/y => A' = 2*A, потому что (2*x)/y = 2*(x/y) = 2*A

x' = x/2

A' = x'/y = (x/2)/y = x/(2*y) => A' = A/2, потому что x/(2*y) = (1/2)*(x/y) = (1/2)*A = A/2

А когда зависимость обратная, это означает, что чем больше знаменатель дроби в правой части уравнения, тем меньше значение величины в левой части уравнения, и наоборот - чем меньше знаменатель, тем больше значение величины. Например:

A = x/y

y' = 2*y

A' = x/y' = x/(2*y) => A' = A/2, потому что x/(2*y) = (1/2)*(x/y) = (1/2)*A = A/2

y' = y/2

A' = x/y' = x/(y/2) = (2*x)/y => A' = 2*A, потому что (2*x)/y = 2*(x/y) = 2*A

Теперь применим эти знания, чтобы решить вопрос задачи:

R = (p*L)/S

произведение (p*L) можно для удобства считать какой-то одной величиной, возьмём и обозначим его как X:

R = X/S

S' = S/2 - изменилась площадь, значит рассматривается обратная зависимость

R' = X/S' = X/(S/2) = (2*X)/S => R' = 2*R

R'/R = (2*R)/R = 2 - получается, что уменьшение площади поперечного сечения проводника в 2 раза ведёт к увеличению его сопротивления в 2 раза.

Теперь насчёт удельного сопротивления провода. Эта величина - табличная. Она не изменяется (то есть является постоянной). Это можно доказать отношением удельных сопротивлений p и р' одинаковых проводников с сопротивлениями R и R'.

R = (p*L)/S

R' = (p'*L)/S'

S' = S/2 => R' = (2*(p'*L))/S = 2*R

Выразим удельные сопротивления р и р':

р = (R*S)/L

p' = (2*R*S)/(2*L) = (R*S)/L, и если

((R*S)/L) / ((R*S)/L) = (R*S)/L) * (L/(R*S)) = (R*S*L)/(R*S*L) = 1, то

р/р' = 1 - удельное сопротивление не изменилось.

ответ: сопротивление второго провода увеличится в 2 раза, удельное сопротивление провода не изменится.

Применение сообщающихся сосудов

Устройство водопровода.
На башне устанавливается большой бак с водой (водонапорная башня). От бака идут трубы с целым рядом ответвлений, вводимых в дома. Концы труб закрываются кранами. У крана давление воды, заполняющей трубы, равно давлению столба воды, имеющего высоту, равную разности высот между краном и свободной поверхностью воды в баке. Так как бак устанавливается на высоте десятков метров, то давление у крана может достигать нескольких атмосфер. Очевидно, что давление воды на верхних этажах меньше давления на нижних этажах.
Вода в бак водонапорной башни подается насосами
Водомерная трубка.
На принципе сообщающихся сосудов устроены водомерные трубки для баков с водой. Такие трубки, например имеются на баках в железнодорожных вагонах. В открытой стеклянной трубке, присоединенной к баку, вода всегда стоит на том же уровне, что и в самом баке. Если водомерная трубка устанавливается на паровом котле, то верхний конец трубки соединяется с верхней частью котла, наполненной паром.
Это делается для того, чтобы давления над свободной поверхностью воды в котле т в трубке были одинаковыми.
Фонтаны
Петергоф - великолепный ансамбль парков, дворцов и фонтанов. Это единственный ансамбль в мире, фонтаны которого работают без насосов и сложных водонапорных сооружений. В этих фонтанах используется принцип сообщающихся сосудов - учтены уровни фонтанов и прудов-хранилищ.