2019-11-20
Из сосуда А по широкой трубке В, заполненной водой, вода вытекает в сосуд С (рис. а). Будет ли происходить этот процесс, если сосуды с трубкой поместить в бак, заполненный керосином (рис. б)?
Решение:
Определим давления воды в трубке (рис.) на уровне ab (уровень воды в сосуде) и на уровне cd (нижний конец трубки):
$p_{1} = \rho_{в}gl - \rho_{к}g(H - h) = \rho_{в} gl - \rho_{к}gH + \rho_{к}gh$,
$p_{2} = \rho_{в}gl + \rho_{в}gh - \rho_{к}gH$,
где $\rho_{в}$ и $\rho_{к}$ - плотность воды и керосина. Остальные обозначения ясны из рисунка.
Сравнив почленно выражения в правой части уравнений, заключаем, что так как $\rho_{к} < \rho_{в}$, то $p_{2} > p_{1}$. Отсюда можно сделать вывод, что на воду будет действовать сила, обусловленная избыточным давлением, направленная вниз, поэтому в правом колене вода будет вытеснять керосин и перемещаться из верхнего сосуда в нижний.