Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 5336
2017-11-26 
В U-образную трубку налили ртуть. Затем в левое колено долили воду,а в правое колено — масло (см. рис.). Высота столбика воды составляет $h_{1} = 0,9 м$, высота столбика масла составляет $h_{2} = 1 м$. Найдите разность уровней жидкости в коленах трубки. Плотности воды, ртути и масла, а также ускорение свободного падения известны.
Решение:
При решении настоящей задачи закон сообщающихся сосудов применить впрямую не получится, так как жидкости, которыми заполнена трубка, различны. Мысленно отметим уровень от дна, на котором начинается столбик воды в левом колене. Заметим, что на этом же уровне в правом колене давление верхнего столбика масла высотой $h_{2}$ и ртути высотой $x$ равно давлению столбика воды высотой $h_{1}$ в левом колене. Давление столбика жидкости высотой $a$ равно $\rho ga$, где $\rho$ — плотность жидкости. Таким образом, для нашей системы получаем: $\rho_{2} h_{1} g = \rho_{3} h_{2}g + \rho_{1} xg$, откуда $x = ( \rho_{2}h_{1} - \rho_{3} h_{2})/ \rho_{1}$. Далее, из очевидных соображений, $h_{1} + h_{3} = h_{2} + x$, откуда $h_{3} = x + h_{2} - h_{1} = 0,103 м$.
Ответ. Разность уровней жидкости в коленах трубки составляет 10 см 3 мм.
В U-образную трубку налили ртуть. Затем в левое колено долили воду,а в правое колено — масло (см. рис.). Высота столбика воды составляет $h_{1} = 0,9 м$, высота столбика масла составляет $h_{2} = 1 м$. Найдите разность уровней жидкости в коленах трубки. Плотности воды, ртути и масла, а также ускорение свободного падения известны.
Решение:
При решении настоящей задачи закон сообщающихся сосудов применить впрямую не получится, так как жидкости, которыми заполнена трубка, различны. Мысленно отметим уровень от дна, на котором начинается столбик воды в левом колене. Заметим, что на этом же уровне в правом колене давление верхнего столбика масла высотой $h_{2}$ и ртути высотой $x$ равно давлению столбика воды высотой $h_{1}$ в левом колене. Давление столбика жидкости высотой $a$ равно $\rho ga$, где $\rho$ — плотность жидкости. Таким образом, для нашей системы получаем: $\rho_{2} h_{1} g = \rho_{3} h_{2}g + \rho_{1} xg$, откуда $x = ( \rho_{2}h_{1} - \rho_{3} h_{2})/ \rho_{1}$. Далее, из очевидных соображений, $h_{1} + h_{3} = h_{2} + x$, откуда $h_{3} = x + h_{2} - h_{1} = 0,103 м$.
Ответ. Разность уровней жидкости в коленах трубки составляет 10 см 3 мм.
