Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 5187
2017-11-19 
В один из двух одинаковых сосудов налито в два раза больше воды, чем в другой. Сосуды закрыты одинаковыми поршнями, плотно прилегающими к стенкам и поверхности воды, и подвешены за эти поршни к плечам рычага. Трение между поршнями и стенками отсутствует. Система находится в равновесии, а поршни —на одном уровне (см. рис.). В стенках сосудов на одном уровне проделывают маленькие отверстия и соединяют сосуды лёгкой тонкой трубкой. В какую сторону потечёт вода по трубке?
Решение:
На сосуд (левый или правый) в вертикальном направлении действуют сила тяжести сосуда, сила, с которой давит атмосфера на дно сосуда, и сила, с которой вода давит на дно сосуда. Пусть масса каждого сосуда равна $m$, площадь $S$, атмосферное давление равно $P_{0}$, а давление жидкости на дне сосуда — $P_{ж}$. Так как сосуд находится в равновесии, то:
$mg + P_{ж}S = P_{0}S \Rightarrow P_{ж} = P_{0} - mg /S$.
Поскольку сосуды одинаковы, то давление жидкости на дне обоих сосудов будет одинаковым. Вода будет перетекать в направлении того сосуда, в котором давление на уровне отверстия меньше. Давление на уровне дна в сосудах одинаково. Поскольку расстояние от отверстия до дна больше в том сосуде, в который налито больше воды, в нём давление на уровне отверстия будет меньше, и вода потечёт в его сторону.
Ответ. Вода будет перетекать в правый сосуд (см. рис.).
В один из двух одинаковых сосудов налито в два раза больше воды, чем в другой. Сосуды закрыты одинаковыми поршнями, плотно прилегающими к стенкам и поверхности воды, и подвешены за эти поршни к плечам рычага. Трение между поршнями и стенками отсутствует. Система находится в равновесии, а поршни —на одном уровне (см. рис.). В стенках сосудов на одном уровне проделывают маленькие отверстия и соединяют сосуды лёгкой тонкой трубкой. В какую сторону потечёт вода по трубке?
Решение:
На сосуд (левый или правый) в вертикальном направлении действуют сила тяжести сосуда, сила, с которой давит атмосфера на дно сосуда, и сила, с которой вода давит на дно сосуда. Пусть масса каждого сосуда равна $m$, площадь $S$, атмосферное давление равно $P_{0}$, а давление жидкости на дне сосуда — $P_{ж}$. Так как сосуд находится в равновесии, то:
$mg + P_{ж}S = P_{0}S \Rightarrow P_{ж} = P_{0} - mg /S$.
Поскольку сосуды одинаковы, то давление жидкости на дне обоих сосудов будет одинаковым. Вода будет перетекать в направлении того сосуда, в котором давление на уровне отверстия меньше. Давление на уровне дна в сосудах одинаково. Поскольку расстояние от отверстия до дна больше в том сосуде, в который налито больше воды, в нём давление на уровне отверстия будет меньше, и вода потечёт в его сторону.
Ответ. Вода будет перетекать в правый сосуд (см. рис.).
