Задачи для самостоятельной подготовки "УчУ"




Задача № 1063

В левую и правую часть пустого сообщающегося сосуда залили воду, и дождались, когда она придёт в равновесие. После этого в левую часть сосуда залили спирт, и через некоторое время уровень воды в этой части сосуда стал равен 50 см, а уровень воды в правой части сосуда поднялся до 65 см. Каким оказался при этом уровень спирта в левой части сосуда? Примечание: в задаче спрашивается не высота столба жидкости спирта, а на какой отметке, отсчитывая от дна сосуда, находится его уровень. Плотность воды считать равной 1000
кг
м3
, плотность спирта считать равной 790
кг
м3
.


Решение и ответ:
Ответ: ≈0,69
в виде формулы:0.68987341772152

Для решения этой задачи используем условие равновесия жидкостей в сообщающемся сосуде: для того, чтобы жидкости уравновесились, необходимо равенство давлений в левой и правой части сосуда pслева = pсправа. Давление, создаваемое столбом жидкости можно вычислить по формуле p = ρ‎×g×h. Можно заметить, что в правой части сосуда находится только вода, поэтому давление этой части сосуда можно легко вычислить как pсправа = ρводы‎×g×hводы_справа. В левой же части сосуда находятся сразу две жидкости: вода и спирт, поэтому давление pсправа, которое они оказывают на дно сосуда, будет складываться из давлений каждой из них: pсправа = pспирта + pводы_слева. При этом pспирта = ρспирта×g×hспирта, а pводы_слева = ρводы×g×hводы_слева Таким образом можно составить уравнение:
ρводы‎×g×hводы_справа = ρспирта×g×hспирта + ρводы×g×hводы_слева
Полученное уравнение можно сократить на g, не равное нулю, после чего оно станет таким:
ρводы‎×hводы_справа = ρспирта×hспирта + ρводы×hводы_слева
Обозначим за x высоту столба жидкости спирта в левой части сосуда. Переводим все величины в систему СИ и подставляем в уравнение:
1000×0,65 = 790×x + 1000×0,5
Таким образом, единственная неизвестная величина x может быть найдена. Решим уравнение и найдём x ≈ 0,1899 м. Осталось добавить высоту воды слева и это будет являться ответом: 0,1899 м + 0,5 м ≈ 0,69 м


Решения этой задачи от наших учеников:
(Не оценено) Комментарий к решению: В задаче не указано "дано", не ясно что такое p1, p2 (можно предположить, что это, соответсвенно, давление воды в правой и только воды в левой частях сосуда): их надо было указать на рисунке, чтобы было ясно, что именно считается.

Похожие задачи: 7933, 8476, 911, 24, 8514.

Решения похожих задач от наших учеников:
Задача №8514:
Не оценено.
Задача №24:
Не оценено.
Задача №2442:
Не оценено.

Нашли ошибку? Сообщите нам!
Не хватает табличных данных? Посмотрите в справочнике!

Тема: Свойства твёрдых тел, жидкостей и газов.