Два сообщающихся сосуда имеют форму цилиндров с площадью сечений S и 2S. В них налита вода до высоты H1 = 20 см. Высота левого сосуда H2 = 24 см, правого H3 = 30 см. В правый сосуд медленно наливают керосин. Какова высота столба керосина в правом сосуде в тот момент, когда вода начинает выливаться из левого сосуда? Ответ дайте в см. Плотность воды - 1000 кг/м3, плотность керосина - 800 кг/м3.

Физика 11 класс Тематика гидростатики два сообщающихся сосуда физика высота столба керосина плотность воды плотность керосина высота воды площадь сечения уравновешивание жидкостей гидростатика закон Паскаля Новый

Давайте разберемся с этой интересной задачей! Мы имеем два сосуда, и когда в один из них (правый) наливают керосин, нужно выяснить, когда начнет выливаться вода из левого сосуда.

Итак, у нас есть:

• Высота воды в обоих сосудах H1 = 20 см.
• Высота левого сосуда H2 = 24 см.
• Высота правого сосуда H3 = 30 см.
• Плотность воды = 1000 кг/м³.
• Плотность керосина = 800 кг/м³.

Когда керосин начинает поступать в правый сосуд, он будет вытеснять воду, и мы должны найти, какую высоту он достигнет, прежде чем вода начнет выливаться из левого сосуда.

Объем воды в левом сосуде:

• V1 = S * H1 = S * 0.2 м.

Объем керосина в правом сосуде, который будет равен объему вытесненной воды:

• V2 = 2S * H2, где H2 - высота столба керосина.

Сравниваем давления в обоих сосудах:

• Давление воды в левом сосуде: P1 = ρ_water * g * H1.
• Давление керосина в правом сосуде: P2 = ρ_kerosine * g * H2.

Когда начнет выливаться вода, давления будут равны:

• 1000 * g * 0.2 = 800 * g * H2.

Сокращаем g:

• 1000 * 0.2 = 800 * H2.

Находим H2:

• H2 = (1000 * 0.2) / 800 = 0.25 м = 25 см.

Однако, так как у нас высота правого сосуда H3 = 30 см, а высота столба керосина H2 = 25 см, это вполне возможно.

Итак, высота столба керосина в правом сосуде, когда вода начинает выливаться из левого сосуда, составляет:

25 см!

Как здорово, что мы разобрались с этой задачей! Надеюсь, вам было интересно!