*фото
Чтобы разобраться с задачами на изображении, давайте разберем каждую из них по отдельности.
Задача 334
Вопрос: Одинаковы ли давления жидкостей с разных сторон на кран A (рис. 105) в сообщающихся сосудах в случаях а, б, г? Будет ли переливаться жидкость из одного сосуда в другой, если кран открыт? Если да, то в каком случае?
Решение:
Когда сосуды сообщаются, жидкости стремятся достичь одинакового уровня в обоих сосудах. Давление жидкости на глубине зависит только от высоты столба жидкости и плотности этой жидкости (по формуле \( P = \rho gh \), где \( P \) — давление, \( \rho \) — плотность жидкости, \( g \) — ускорение свободного падения, \( h \) — высота столба).
Случай а):
- Уровень и плотности одинаковые, поэтому давления одинаковы.
- При открытии крана жидкости оставят свои уровни без изменений, поскольку начальное равновесие уже достигнуто.
Случай б):
- Одна из жидкостей — нефть, которая имеет меньшую плотность, чем вода.
- Давление на одной стороне меньше из-за меньшей плотности нефти.
- При открытии крана нефть начнет переливаться в сосуд с водой до достижения новых уровней равновесия.
Случай г):
- Одинаковые жидкости на одинаковой высоте.
- Давления с двух сторон равны.
- При открытии крана ничего не изменится, жидкости не будут переливаться.
Задача 335
Вопрос: Какие сосуды можно заполнить жидкостью доверху (рис. 106)? Почему?
Решение:
Рассмотрим устройство на рисунке для каждой трубки в сосудах.
Трубка а:
- Из трубки может переливаться, так как открытое отверстие ниже высоты трубки.
- Нельзя заполнить доверху без вытекания.
Трубка б:
- Имеет форму сифона, но отверстие ниже уровня жидкости, так как поднимается выше самой трубки.
- Можно заполнить доверху.
Трубка в:
- Прямая трубка, без препятствий к переливу.
- Нельзя заполнить доверху без вытекания.
Трубка г:
- Загнута аналогично трубке а.
- Нельзя заполнить доверху без вытекания.
Трубка д:
- Имеет форму загнутой трубки, но выше любых открытых элементов.
- Можно заполнить доверху.
Трубка е:
- Сквозная открытая трубка.
- Нельзя заполнить доверху без вытекания.
Итак, сосуды, которые можно заполнить жидкостью доверху — это те, для которых не будет прямого пути для вытекания жидкости при полном заполнении. В данном случае это трубки б и д.
