Разделы 
Дополнительно
Задача по физке - 12054
2019-12-17 
В наполненный водой сосуд погружен вверх дном сосуд меньшего диаметра, неподвижно скрепленный с большим сосудом и частично заполненный водой (рис.). На поверхности воды внутри меньшего сосуда плавает кусок льда. Что произойдет с уровнями воды в сосудах, когда лед растает? Как изменится ответ, если меньший сосуд не скреплен с большим и плавает на поверхности воды?
Решение:
Давление в жидкости у ее поверхности внутри маленького сосуда при равновесии равно давлению воздуха, находящегося в маленьком сосуде. Для того чтобы давление воздуха не менялось, необходимо, чтобы объем его оставался постоянным (изменением температуры при таянии льда пренебрегаем).
Вода, образующаяся при таянии льда, занимает объем, который имела часть льда, находившаяся первоначально под водой. Если бы уровень воды в маленьком сосуде не изменился, то объем воздуха в сосуде возрастал бы и давление воздуха уменьшалось. Так что в процессе таяния льда уровень воды в маленьком сосуде поднимается, а в большом, соответственно, понижается.
Если маленький сосуд не скреплен с большим, а плавает на поверхности воды (рис.), то давление на дно сосуда при таянии льда не может измениться. Действительно, это давление равно весу содержимого сосуда, деленому на площадь дна сосуда. Так как ни одна из этих величин не меняется, то не меняется и давление на дно сосуда.
Но давление на дно сосуда равно $\rho | \vec{g}|h$, где $\rho$ - плотность воды. $| \vec{g} |$ - ускорение свободного падения и $h$ - высота столба воды Следовательно, $h$ при таянии льда не меняется. Что касается маленького сосуда, то он несколько погрузится в воду, чтобы объем воздуха в нем остался прежним.
В наполненный водой сосуд погружен вверх дном сосуд меньшего диаметра, неподвижно скрепленный с большим сосудом и частично заполненный водой (рис.). На поверхности воды внутри меньшего сосуда плавает кусок льда. Что произойдет с уровнями воды в сосудах, когда лед растает? Как изменится ответ, если меньший сосуд не скреплен с большим и плавает на поверхности воды?
Решение:
Давление в жидкости у ее поверхности внутри маленького сосуда при равновесии равно давлению воздуха, находящегося в маленьком сосуде. Для того чтобы давление воздуха не менялось, необходимо, чтобы объем его оставался постоянным (изменением температуры при таянии льда пренебрегаем).
Вода, образующаяся при таянии льда, занимает объем, который имела часть льда, находившаяся первоначально под водой. Если бы уровень воды в маленьком сосуде не изменился, то объем воздуха в сосуде возрастал бы и давление воздуха уменьшалось. Так что в процессе таяния льда уровень воды в маленьком сосуде поднимается, а в большом, соответственно, понижается.
Если маленький сосуд не скреплен с большим, а плавает на поверхности воды (рис.), то давление на дно сосуда при таянии льда не может измениться. Действительно, это давление равно весу содержимого сосуда, деленому на площадь дна сосуда. Так как ни одна из этих величин не меняется, то не меняется и давление на дно сосуда.
Но давление на дно сосуда равно $\rho | \vec{g}|h$, где $\rho$ - плотность воды. $| \vec{g} |$ - ускорение свободного падения и $h$ - высота столба воды Следовательно, $h$ при таянии льда не меняется. Что касается маленького сосуда, то он несколько погрузится в воду, чтобы объем воздуха в нем остался прежним.
