Задачи для самостоятельной подготовки "УчУ"




Задача № 903

В левую и правую часть пустого сообщающегося сосуда залили молоко, и дождались, когда оно придёт в равновесие. После этого в левую часть сосуда залили воду, и через некоторое время уровень молока в этой части сосуда стал равен 8 см, а уровень молока в правой части сосуда поднялся до 34 см. Каким оказался при этом уровень воды в левой части сосуда? Примечание: в задаче спрашивается не высота столба жидкости воды, а на какой отметке, отсчитывая от дна сосуда, находится её уровень. Плотность молока считать равной 1040
кг
м3
, плотность воды считать равной 1000
кг
м3
.


Решение и ответ:
Ответ: ≈0,35

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 вода, поэтому давление pсправа, которое они оказывают на дно сосуда, будет складываться из давлений каждой из них: pсправа = pводы + pмолока_слева. При этом pводы = ρводы×g×hводы, а pмолока_слева = ρмолока×g×hмолока_слева Таким образом можно составить уравнение:
ρмолока‎×g×hмолока_справа = ρводы×g×hводы + ρмолока×g×hмолока_слева
Полученное уравнение можно сократить на g, не равное нулю, после чего оно станет таким:
ρмолока‎×hмолока_справа = ρводы×hводы + ρмолока×hмолока_слева
Обозначим за x высоту столба жидкости воды в левой части сосуда. Переводим все величины в систему СИ и подставляем в уравнение:
1040×0,34 = 1000×x + 1040×0,08
Таким образом, единственная неизвестная величина x может быть найдена. Решим уравнение и найдём x ≈ 0,27 м. Осталось добавить высоту молока слева и это будет являться ответом: 0,27 м + 0,08 м ≈ 0,35 м


Решения этой задачи от наших учеников:
Не оценено.

Похожие задачи: 1063, 901, 7933, 7977, 2442.

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

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

Тема: Свойства твёрдых тел, жидкостей и газов.