Юрий сконструировал бицилиндрический сосуд. Он склеил донца двух цилиндрических сосудов разной высоты (H1 = 38 см, H2 = 28 см) и разной площади дна (S1 = 18 см^2 и S2 = 5 см^2) и…

Кратко: скорость наливания дана, сосуды образуют две communicating vessels, поэтому при любом подходящем уровне воды общий объем пропорционален общей площади оснований.

Даны:

• H1 = 38 см, S1 = 18 см^2
• H2 = 28 см, S2 = 5 см^2
• Подача воды Q = 3 л/мин = 3000 см^3/мин
• Отверстие на высоте H = 20 см (внутренний цилиндр, но до этой высоты утечка не начинается)

1. Общая площадь оснований: S1 + S2 = 18 + 5 = 23 см^2.

2. Поскольку уровень воды в обеих цилиндрах одинаков и до отвода высоты не достигнуто отверстие, чтобы поднять уровень до 20 см, нужно заполнить оба цилиндра на высоту h = 20 см. Объем, необходимый для достижения уровня h: V = (S1 + S2) * h = 23 см^2 * 20 см = 460 см^3 = 0.46 л.

3. Время роста уровня до высоты 20 см при подаче Q = 3 л/мин: t = V / Q = 0.46 л / 3 л/мин = 0.1533 мин. Переведём в секунды: 0.1533 мин * 60 с/мин ≈ 9.2 с.

Ответ: 9.2 секунды.

Примечания:

• До момента достижения отверстия утечка отсутствует, поэтому не учитывали Torricelli‑вытекающий поток и прочие детали; время рассчитано именно до момента, когда уровень достигает 20 см.
• Условия по g и плотности воды здесь не влияли на время до достижения отверстия, так как задача сводится к объему и времени подачи.