Вопрос:

Высота столба керосина в сосуде 15 см. Используя значения плотностей, представленные в справочном материале, определите, какой должна быть высота столба касторового масла, налитого в сосуд вместо керосина, чтобы давление на дно оказалось таким же.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Краткое пояснение: Давление столба жидкости зависит от её плотности и высоты. Чтобы давление касторового масла было равно давлению керосина, нужно найти высоту столба касторового масла, учитывая соотношение их плотностей.

Логика такая:

  1. Давление жидкости определяется формулой: \[P = \rho \cdot g \cdot h\], где:
    • \(P\) – давление,
    • \(\rho\) – плотность жидкости,
    • \(g\) – ускорение свободного падения (const),
    • \(h\) – высота столба жидкости.
  2. Чтобы давление, оказываемое касторовым маслом, было равно давлению керосина, необходимо: \[\rho_{керосина} \cdot g \cdot h_{керосина} = \rho_{касторового масла} \cdot g \cdot h_{касторового масла}\]
  3. Плотность керосина: \(\rho_{керосина} = 800 \frac{кг}{м^3}\)
  4. Плотность касторового масла: \(\rho_{касторового масла} = 960 \frac{кг}{м^3}\)
  5. Высота столба керосина: \(h_{керосина} = 15 \, см = 0.15 \, м\)
  6. Выразим высоту столба касторового масла: \[h_{касторового масла} = \frac{\rho_{керосина} \cdot h_{керосина}}{\rho_{касторового масла}}\]
  7. Подставим значения: \[h_{касторового масла} = \frac{800 \frac{кг}{м^3} \cdot 0.15 \, м}{960 \frac{кг}{м^3}} = \frac{800 \cdot 0.15}{960} \, м = 0.125 \, м\]
  8. Переведём в сантиметры: \(0.125 \, м = 12.5 \, см\)

Ответ: 12.5 см

Проверка за 10 секунд: Чем плотнее жидкость, тем ниже должен быть столб для создания такого же давления. Касторовое масло плотнее керосина, значит, столб будет ниже 15 см.

Доп. профит: Уровень Эксперт: Понимание принципа равенства давлений позволяет создавать гидравлические системы, где небольшим усилием можно уравновесить большее за счет разницы площадей.

ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю