В процессе заполнения U-образной трубки водой, образовался воздушный пузырек. Высота этого пузырька оказалась

В процессе заполнения U-образной трубки водой, образовался воздушный пузырек. Высота этого пузырька оказалась в три раза меньше высоты 9 см столба воды в трубке. Пренебрегая массой воздуха в пузырьке, определите разность уровней жидкости в обоих коленах трубки в сантиметрах и округлите до целого значения.
Самбука

Самбука

Чтобы решить данную задачу, мы воспользуемся законом Архимеда, который утверждает, что на тело, погруженное в жидкость, действует сила, равная весу вытесненной этим телом жидкости. Также нам понадобится знание о том, что давление жидкости на определенную глубину пропорционально высоте столба жидкости.

Итак, пусть разность уровней жидкости в обоих коленах трубки равна \(h\) см. Следовательно, высота водного столба в одном колене трубки будет \(9\) см, а в другом колене - \((9 - 3) = 6\) см.

Теперь мы можем использовать закон Архимеда, чтобы найти разность давлений в обоих коленах трубки. Давление воды внутри трубки можно записать следующим образом:

\[P_1 = P_2\]

где \(P_1\) - давление в первом колене трубки, а \(P_2\) - давление во втором колене трубки.

Мы можем выразить эти давления через формулу:

\[P_1 = P_0 + \rho gh_1\]
\[P_2 = P_0 + \rho gh_2\]

где \(P_0\) - атмосферное давление, \(\rho\) - плотность воды, \(g\) - ускорение свободного падения, а \(h_1\) и \(h_2\) - высоты водных столбов в каждом колене трубки.

Так как атмосферное давление (\(P_0\)) одинаково в обоих коленах, мы можем записать:

\[\rho gh_1 = \rho gh_2\]

Исключая плотность воды (\(\rho\)) и ускорение свободного падения (\(g\)), получим:

\(h_1 = h_2\)

Таким образом, разность уровней жидкости в обоих коленах трубки равна 6 см.

Итак, округляя полученный результат до целого значения, получим, что разность уровней жидкости в обоих коленах трубки составляет 6 см.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello