Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 5625
2017-12-09 
В три сосуда налита до одинакового уровня горячая вода. Как изменится давление на дно сосудов после остывания воды? (рис.).
Решение:
Непосредственное использование формулы для давления $p = \rho gh$ здесь затруднено. Ведь при остывании плотность $\rho$ воды возрастает, зато высота столба воды $h$ уменьшается. Возникает «конкуренция» этих двух факторов, и ответ определяется тем, какой из них окажется важнее.
Проще всего ответить на этот вопрос для сосуда 1 (цилиндрического). В этом случае можно записать $p = mg/S$, где $m$ — масса жидкости, $S$ — площадь дна. Все величины в правой части этой формулы от температуры не зависят (мы пренебрегаем тепловым расширением самого сосуда по сравнению с тепловым расширением жидкости). Итак, в первом сосуде давление не изменится. Хотя уровень воды понизится. Сравним теперь уровни остывшей воды во всех трех сосудах. Очевидно, при одинаковом уменьшении (в результате остывания) объема воды уровень ее в сосуде 2 понизится меньше, а в сосуде 3 – больше, чем в сосуде 1. Поскольку температурная зависимость плотности воды для всех сосудов одинакова, при остывании воды в сосуде 2 давление на дно возрастет. А в сосуде 3 — уменьшится.
В три сосуда налита до одинакового уровня горячая вода. Как изменится давление на дно сосудов после остывания воды? (рис.).
Решение:
Непосредственное использование формулы для давления $p = \rho gh$ здесь затруднено. Ведь при остывании плотность $\rho$ воды возрастает, зато высота столба воды $h$ уменьшается. Возникает «конкуренция» этих двух факторов, и ответ определяется тем, какой из них окажется важнее.
Проще всего ответить на этот вопрос для сосуда 1 (цилиндрического). В этом случае можно записать $p = mg/S$, где $m$ — масса жидкости, $S$ — площадь дна. Все величины в правой части этой формулы от температуры не зависят (мы пренебрегаем тепловым расширением самого сосуда по сравнению с тепловым расширением жидкости). Итак, в первом сосуде давление не изменится. Хотя уровень воды понизится. Сравним теперь уровни остывшей воды во всех трех сосудах. Очевидно, при одинаковом уменьшении (в результате остывания) объема воды уровень ее в сосуде 2 понизится меньше, а в сосуде 3 – больше, чем в сосуде 1. Поскольку температурная зависимость плотности воды для всех сосудов одинакова, при остывании воды в сосуде 2 давление на дно возрастет. А в сосуде 3 — уменьшится.
