2014-06-01
Открытая и полностью заполненная маслом бутылка плавает вертикально на поверхности воды, выступая над ней на высоту $h = 5 см$ (рис.). При ударе о камень в дне бутылки образовалось отверстие. При какой высоте бутылки $H$ масло из нее выливаться не будет? Плотность масла $\rho_{1} = 0,8 г/см^{3}$, воды $\rho_{2} = 1,0 г/см^{3}$.
Решение:
Бутылка и водоем - сообщающиеся сосуды. В одном находится масло, высота его столба над уровнем дна бутылки (границы масла и воды) $H$. В другом - вода, высота ее столба над тем же уровнем $H - h$. Гидростатическое давление масла на рассматриваемом уровне $p_{1}=\rho_{1}g H$, воды $p_{1}=\rho_{1}g (H-h)$. Масло не будет выливаться (ни через отверстие в дне бутылки, ни через ее горлышко) при условии равенства давлений $p_{1}$ и $p_{2}$. Из этого условия и предыдущих уравнений найдем
$H = \rho_{2}h/(\rho_{2}-\rho_{1}) = 25 см$.