Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 1842
2017-01-06 
В боковой стенке сосуда Мариотта (рис.) находятся три небольших отверстия 1, 2 и 3, закрытые пробками. Через пробку в горле сосуда проходит открытая с обоих концов трубка T. Уровень воды в сосуде Мариотта находится выше отверстия 1. Уровень воды в трубке T находится у самого основания трубки, расположенного на высоте отверстия 2. Что произойдет, если открыть одно из отверстий: 1, 2 или 3?
Решение:
Очевидно, что на уровне нижнего конца трубки $T$, проходящей через горло сосуда, а следовательно на уровне отверстия 2, давление жидкости равно атмосферному. Поэтому, когда открывают отверстие 1, давление снаружи больше, чем изнутри, и воздух будет входить пузырьками в сосуд, вода в сосуде будет опускаться и входить в трубку $T$. Когда уровень воды в этой трубке достигнет высоты отверстия 1, воздух перестанет входить в сосуд. Если вместо отверстия 1 открыть отверстие 2, то, из-за равенства давления снаружи и изнутри, будет наблюдаться равновесие, т. е. воздух не будет входить в сосуд, и вода не будет из сосуда выливаться. Если открыть отверстие 3, то вода будет выливаться из сосуда, а воздух — входить в сосуд через трубку $T$. При этом давление у нижнего конца этой трубки, независимо от изменения уровня воды в сосуде, будет оставаться равным атмосферному и вода будет выливаться с постоянной скоростью до тех пор, пока уровень ее в сосуде не опустится до нижнего конца трубки $T$. После этого вода будет продолжать выливаться, но скорость истечения будет убывать.
В боковой стенке сосуда Мариотта (рис.) находятся три небольших отверстия 1, 2 и 3, закрытые пробками. Через пробку в горле сосуда проходит открытая с обоих концов трубка T. Уровень воды в сосуде Мариотта находится выше отверстия 1. Уровень воды в трубке T находится у самого основания трубки, расположенного на высоте отверстия 2. Что произойдет, если открыть одно из отверстий: 1, 2 или 3?
Решение:
Очевидно, что на уровне нижнего конца трубки $T$, проходящей через горло сосуда, а следовательно на уровне отверстия 2, давление жидкости равно атмосферному. Поэтому, когда открывают отверстие 1, давление снаружи больше, чем изнутри, и воздух будет входить пузырьками в сосуд, вода в сосуде будет опускаться и входить в трубку $T$. Когда уровень воды в этой трубке достигнет высоты отверстия 1, воздух перестанет входить в сосуд. Если вместо отверстия 1 открыть отверстие 2, то, из-за равенства давления снаружи и изнутри, будет наблюдаться равновесие, т. е. воздух не будет входить в сосуд, и вода не будет из сосуда выливаться. Если открыть отверстие 3, то вода будет выливаться из сосуда, а воздух — входить в сосуд через трубку $T$. При этом давление у нижнего конца этой трубки, независимо от изменения уровня воды в сосуде, будет оставаться равным атмосферному и вода будет выливаться с постоянной скоростью до тех пор, пока уровень ее в сосуде не опустится до нижнего конца трубки $T$. После этого вода будет продолжать выливаться, но скорость истечения будет убывать.
