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 левой части сосуда находится только вода, поэтому давление этой части сосуда можно легко вычислить как pслева = ρводы×g×hводы_слева. В правой же части сосуда находятся сразу две жидкости: вода и керосин, поэтому давление pсправа, которое они оказывают на дно сосуда, будет складываться из давлений каждой из них: pсправа = pкеросина + pводы_справа. При этом pкеросина = ρкеросина×g×hкеросина, а pводы_справа = ρводы×g×hводы_справа Таким образом можно составить уравнение: ρводы×g×hводы_слева = ρкеросина×g×hкеросина + ρводы×g×hводы_справа Полученное уравнение можно сократить на g, не равное нулю, после чего оно станет таким: ρводы×hводы_слева = ρкеросина×hкеросина + ρводы×hводы_справа Обратите внимание, что в этой формуле hкеросина не соответствует уровню керосина, потому что в условии задачи указана не высота столба жидкости керосина, а отметка, на которой он находится, то есть высота уровня от дна сосуда. Высоту столба жидкости керосина можно подсчитать, если из уровня керосина вычесть уровень воды в той же части сосуда: hкеросина = 62,9 см - 45 см = 17,9 см. Переводим все значения в систему СИ и подставляем в уравнение: 1000×hводы_слева = 840×0,179 + 1000×0,45 Таким образом, единственная неизвестная величина hводы_слева может быть найдена. Решив данное уравнение найдём ответ: hводы_слева ≈ 0,6 м. |