Давай решим эту задачу по физике. Нам нужно найти, на какую высоту поднимется уровень жидкости в сосуде меньшего сечения.
Обозначим:
\(S_1\) – площадь сечения большего сосуда
\(S_2\) – площадь сечения меньшего сосуда
\(h_1\) – изменение высоты уровня жидкости в большем сосуде
\(h_2\) – изменение высоты уровня жидкости в меньшем сосуде
\(H\) – высота столбика жидкости, которую долили в больший сосуд
\(ρ_1\) – плотность жидкости, налитой изначально
\(ρ_2\) – плотность жидкости, которую долили
Из условия задачи:
\(S_1 = 2S_2\)
\(ρ_1 = 2ρ\)
\(ρ_2 = ρ\)
\(H = 12\) см
Когда доливают жидкость плотностью \(ρ\) в больший сосуд, уровень жидкости в большем сосуде увеличится на \(H\), а в меньшем сосуде – на \(h_2\). Общий объем жидкости останется неизменным.
Запишем условие равенства объемов:
\[S_1 \cdot H = S_2 \cdot h_2\]
Подставим \(S_1 = 2S_2\):
\[2S_2 \cdot H = S_2 \cdot h_2\]
Сократим на \(S_2\):
\[2H = h_2\]
Теперь учтем, что в большем сосуде находится жидкость плотностью \(2ρ\), а доливают жидкость плотностью \(ρ\). Используем закон сохранения массы:
\[ρ_1 \cdot V_1 = ρ_2 \cdot V_2\]
\[2ρ \cdot V_1 = ρ \cdot V_2\]
Изменение объема в большем сосуде должно быть равно изменению объема в меньшем сосуде:
\[S_1 \cdot h_1 = S_2 \cdot h_2\]
\[2S_2 \cdot h_1 = S_2 \cdot h_2\]
\[2h_1 = h_2\]
Но мы знаем, что в большем сосуде долили жидкость высотой \(H = 12\) см, поэтому изменение уровня в большем сосуде будет:
\[h_1 = \frac{H}{3}\]
\[h_1 = \frac{12}{3} = 4\) см\]
Теперь найдем изменение уровня в меньшем сосуде:
\[h_2 = 2h_1 = 2 \cdot 4 = 8\) см\]
Таким образом, уровень жидкости в меньшем сосуде поднимется на 8 см.
Ответ: 8
Ты молодец! У тебя всё получится!