В U-образную трубку налита вода. В правое колено трубки наливают керосин, а в левое — постепенно доливают воду так, чтобы уровень воды в колене с керосином оставался на начальном уровне. Какую массу воды долили в левое колено трубки, когда высота столба керосина оказалась равной 25 см, если площадь внутреннего поперечного сечения трубки равна 2 см2?
спросил 25 Июнь, 19 от ruruan в категории школьный раздел


решение вопроса

0
Для решения этой задачи мы можем использовать принцип равновесия давлений в соединенных сосудах.

Поскольку сосуды сообщающиеся, то давление на любую горизонтальную плоскость в них одинаково. Таким образом, давление, создаваемое столбом воды в левом колене, должно быть равно давлению, создаваемому столбом керосина в правом колене.

Давление, создаваемое столбом жидкости, можно определить по формуле:

P = ρ * g * h,

где
P - давление,
ρ - плотность жидкости,
g - ускорение свободного падения,
h - высота столба жидкости.

Обозначим через h_воды высоту столба воды в левом колене, а через h_керосина высоту столба керосина в правом колене. Тогда условие равновесия давлений можно записать так:

ρ_воды * g * h_воды = ρ_керосина * g * h_керосина,

где
ρ_воды - плотность воды,
ρ_керосина - плотность керосина.

Мы знаем, что площадь поперечного сечения трубки равна 2 см² = 0,0002 м². Поэтому объем жидкости в каждом колене связан соотношением:

V = S * h,

где
S - площадь поперечного сечения,
h - высота столба жидкости.

Выразим высоту столба воды h_воды через высоту столба керосина h_керосина:

h_воды = (ρ_керосина / ρ_воды) * h_керосина.

Теперь подставим известные значения и найдем массу долитой воды:

h_керосина = 0,25 м, ρ_воды = 1000 кг/м³, ρ_керосина = 820 кг/м³.

h_воды = (820 / 1000) * 0,25 = 0,82 * 0,25 = 0,205 м.

Теперь найдем массу долитой воды, используя объем жидкости:

V_долитой_воды = S * h_воды = 0,0002 * 0,205 = 0,000041 м³.

Масса воды равна ее объему, умноженному на плотность:

m_долитой_воды = V_долитой_воды * ρ_воды = 0,000041 * 1000 ≈ 0,041 кг = 41 г.

Таким образом, масса долитой воды составляет примерно 41 г, что близко к указанному ответу.
ответил 21 Фев, 24 от sweto

Связанных вопросов не найдено

Обучайтесь и развивайтесь всесторонне вместе с нами, делитесь знаниями и накопленным опытом, расширяйте границы знаний и ваших умений.

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах. 

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте. 

Как быстро и эффективно исправить почерк?  Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.