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 вода, поэтому давление pсправа, которое они оказывают на дно сосуда, будет складываться из давлений каждой из них: pсправа = pводы + pртути_справа. При этом pводы = ρводы×g×hводы, а pртути_справа = ρртути×g×hртути_справа Таким образом можно составить уравнение: ρртути×g×hртути_слева = ρводы×g×hводы + ρртути×g×hртути_справа Полученное уравнение можно сократить на g, не равное нулю, после чего оно станет таким: ρртути×hртути_слева = ρводы×hводы + ρртути×hртути_справа Обратите внимание, что в этой формуле hводы не соответствует уровню воды, потому что в условии задачи указана не высота столба жидкости воды, а отметка, на которой она находится, то есть высота уровня от дна сосуда. Высоту столба жидкости воды можно подсчитать, если из уровня воды вычесть уровень ртути в той же части сосуда. Так как уровень ртути в правой части сосуда не известен, то подсчитать высоту столба жидкости воды сразу не получится. Для решения обозначим за x уровень ртути в правой части сосуда. Теперь можно вычислить чему равна высота столба жидкости воды: hводы = 7,18 - x (высота тут указана в системе СИ, то есть в метрах). Переводим уровень ртути слева в систему СИ и вместе с значением для hводы подставляем в уравнение: 13600×0,75 = 1000×(7,18 - x) + 13600×x Таким образом, единственная неизвестная величина x может быть найдена. Решим уравнение и найдём её: x≈ 0,24 м. |