Вопрос:

В широкую U-образную трубку с вертикальными прямыми коленами налиты вода плотностью 10^3 кг/м^3 и другая жидкость плотностью 1,5·10^3 кг/м^3 (см. рисунок, где h=10 см, H=12 см). Высота b при этом равна.

Ответ:

В сообщающихся сосудах давления на одном горизонтальном уровне равны. Выберем уровень границы раздела жидкостей:

Давление слева на этом уровне создаёт столб воды высотой \(h\), а справа — столб более плотной жидкости высотой \(b\) и столб воды высотой \(H-h\):

\[\rho_1gh=\rho_1g(H-h)+\rho_2gb.\]

Отсюда

\[b=\frac{\rho_1(2h-H)}{\rho_2}.\]

Подставим значения: \(\rho_1=1000\ \text{кг/м}^3\), \(\rho_2=1500\ \text{кг/м}^3\), \(h=10\ \text{см}\), \(H=12\ \text{см}\):

\[b=\frac{1000(2\cdot10-12)}{1500}=\frac{8000}{1500}\ \text{см}=5{,}33\ \text{см}.\]

Ответ: \(b\approx5{,}3\ \text{см}\).

Подать жалобу Правообладателю