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 ртуть, поэтому давление этой части сосуда можно легко вычислить как pслева = ρртути×g×hртути_слева. В правой же части сосуда находятся сразу две жидкости: ртуть и глицерин, поэтому давление pсправа, которое они оказывают на дно сосуда, будет складываться из давлений каждой из них: pсправа = pглицерина + pртути_справа. При этом pглицерина = ρглицерина×g×hглицерина, а pртути_справа = ρртути×g×hртути_справа Таким образом можно составить уравнение: ρртути×g×hртути_слева = ρглицерина×g×hглицерина + ρртути×g×hртути_справа Полученное уравнение можно сократить на g, не равное нулю, после чего оно станет таким: ρртути×hртути_слева = ρглицерина×hглицерина + ρртути×hртути_справа Обратите внимание, что в этой формуле hглицерина не соответствует уровню глицерина, потому что в условии задачи указана не высота столба жидкости глицерина, а отметка, на которой он находится, то есть высота уровня от дна сосуда. Высоту столба жидкости глицерина можно подсчитать, если из уровня глицерина вычесть уровень ртути в той же части сосуда: hглицерина = 235 см - 30 см = 205 см. Переводим все значения в систему СИ и подставляем в уравнение: 13600×hртути_слева = 1260×2,05 + 13600×0,3 Таким образом, единственная неизвестная величина hртути_слева может быть найдена. Решив данное уравнение найдём ответ: hртути_слева ≈ 0,49 м. |