U-образная трубка с коленями, поперечные сечения которых отличаются в 3 раза, частично заполнена водой. Края широкого и узкого колен находятся на одном горизонтальном уровне. В узкое колено наливают столб масла высотой h = 20 см так, что расстояние от

Добавлена: 02.05.2026
Обновлена: 02.05.2026
Предмет: Физика
Автор: Кэмп

#Общая физика: механика, термодинамика, электродинамика
#Молекулярная физика

Условие:

U-образная трубка с коленями, поперечные сечения которых отличаются в 3 раза, частично заполнена водой. Края широкого и узкого колен находятся на одном горизонтальном уровне. В узкое колено наливают столб масла высотой h = 20 см так, что расстояние от поверхности воды до края широкого колена составляет Н = 25 см (см. рисунок). Плотность воды 1 г/см³, плотность масла 0,8 г/см³. Какой объем воды нужно залить в широкое колено трубки, чтобы масло начало выливаться, если площадь сечения узкого колена 10 см². Ответ приведите в мл с точностью до целых.

Решение:

Найдём объём добавляемой воды, приводящий к тому, что при равновесии верхняя поверхность масла в узком колене достигнет края трубки (начнётся выливание).

Пусть узкое сечение имеет площадь S, тогда сечение широкого колена равно 3S. В задаче дано S = 10 см³ (то есть 10 см², площадь) – таким образом, площадь широкого колена равна 30 см².

Применим стандартное рассуждение для двухколповых установок с несмешивающимися жидкостями. После того как в узкое колено налили столб масла высотой h = 20 см, гидростатическое равновесие устанавливается так, что разность вертикальных...