В левом колонне сообщающихся сосудов налита вода, а в правом - керосин. Высота столба керосина составляет 20 см. Какова разница в уровне воды в левом колонне относительно верхнего уровня керосина?

Физика 9 класс Температура и давление в жидкостях сообщающиеся сосуды физика 9 класс разница уровней воды уровень керосина давление в жидкости Новый

Для решения задачи о разнице в уровне воды в сообщающихся сосудах, давайте вспомним основные принципы гидростатики.

В сообщающихся сосудах давление на одной высоте должно быть одинаковым. Давление на уровне, где находятся оба столба жидкости, определяется формулой:

p = h * ρ * g

где:

• p - давление на уровне жидкости,
• h - высота столба жидкости,
• ρ - плотность жидкости,
• g - ускорение свободного падения (около 9.81 м/с²).

В нашем случае у нас есть два столба: один с водой, другой с керосином. Высота столба керосина составляет 20 см. Для решения задачи нам нужно знать плотности обоих жидкостей:

• Плотность воды (ρ_вода) ≈ 1000 кг/м³,
• Плотность керосина (ρ_керосин) ≈ 800 кг/м³.

Теперь рассчитаем давление, создаваемое 20 см (или 0.2 м) столбом керосина:

1. Находим давление от столба керосина:
2. p_керосин = h_керосин * ρ_керосин * g = 0.2 м * 800 кг/м³ * 9.81 м/с².
3. p_керосин ≈ 1569.6 Па.

Теперь мы знаем, что давление на уровне жидкости в левом сосуде (где вода) должно быть равно давлению в правом сосуде (где керосин).

1. Запишем уравнение для давления в левом сосуде:
2. p_вода = h_вода * ρ_вода * g.

Приравняем давления:

h_вода * 1000 кг/м³ * 9.81 м/с² = 1569.6 Па.

Теперь решим это уравнение для h_вода:

1. h_вода = 1569.6 Па / (1000 кг/м³ * 9.81 м/с²).
2. h_вода ≈ 0.16 м или 16 см.

Таким образом, разница в уровне воды в левом колонне относительно верхнего уровня керосина составляет:

20 см (высота керосина) - 16 см (высота воды) = 4 см.

Ответ: разница в уровне воды в левом колонне относительно верхнего уровня керосина составляет 4 см.