Задачи для самостоятельной подготовки "УчУ"




Задача № 2442

В левую и правую часть пустого сообщающегося сосуда залили молоко, и дождались, когда оно придёт в равновесие. После этого в левую часть сосуда залили подсолнечное масло, и через некоторое время уровень молока в этой части сосуда стал равен 35 см, а уровень молока в правой части сосуда поднялся до 55 см. Каким оказался при этом уровень подсолнечного масла в левой части сосуда? Примечание: в задаче спрашивается не высота столба жидкости подсолнечного масла, а на какой отметке, отсчитывая от дна сосуда, находится его уровень. Плотность молока считать равной 1040
кг
м3
, плотность подсолнечного масла считать равной 923
кг
м3
.


Решение и ответ:
Ответ: ≈0,575
в виде формулы:0.57535211267606

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 молоко, поэтому давление этой части сосуда можно легко вычислить как pсправа = ρмолока‎×g×hмолока_справа. В левой же части сосуда находятся сразу две жидкости: молоко и подсолнечное масло, поэтому давление pсправа, которое они оказывают на дно сосуда, будет складываться из давлений каждой из них: pсправа = pподсолнечного_масла + pмолока_слева. При этом pподсолнечного_масла = ρподсолнечного_масла×g×hподсолнечного_масла, а pмолока_слева = ρмолока×g×hмолока_слева Таким образом можно составить уравнение:
ρмолока‎×g×hмолока_справа = ρподсолнечного_масла×g×hподсолнечного_масла + ρмолока×g×hмолока_слева
Полученное уравнение можно сократить на g, не равное нулю, после чего оно станет таким:
ρмолока‎×hмолока_справа = ρподсолнечного_масла×hподсолнечного_масла + ρмолока×hмолока_слева
Обозначим за x высоту столба жидкости подсолнечного масла в левой части сосуда. Переводим все величины в систему СИ и подставляем в уравнение:
1040×0,55 = 923×x + 1040×0,35
Таким образом, единственная неизвестная величина x может быть найдена. Решим уравнение и найдём x ≈ 0,225 м. Осталось добавить высоту молока слева и это будет являться ответом: 0,225 м + 0,35 м ≈ 0,575 м


Решения этой задачи от наших учеников:
Не оценено.

Похожие задачи: 1063, 7436, 7977, 7933, 24.

Решения похожих задач от наших учеников:
Задача №1063:
(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.
Задача №903:
Не оценено.
Задача №8514:
Не оценено.

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

Тема: Свойства твёрдых тел, жидкостей и газов.