Юрий сконструировал бицилиндрический сосуд. Он склеил донца двух цилиндрических сосудов разной высоты (H1 = 36 см, H2 = 26 см) и разной площади дна (S1 = 16 см^2 и S2 = 15 см^2) и…

Кратко: по итогам первой минуты сосуды заполнены до верхних краёв (из-за большого inflow по сравнению с общей вместимостью). Давление на дно внутреннего цилиндра равно гиперболически гидростатическому давлению от высоты воды над дном внутреннего цилиндра: p = ρ g h.

Пошагово:

1. Найдём объёмы двух цилиндров:

• V1 = S1 × H1 = 16 см^2 × 36 см = 576 см^3
• V2 = S2 × H2 = 15 см^2 × 26 см = 390 см^3
• Суммарный объём V_total = 576 + 390 = 966 см^3

2. Расход воды: Q = 3 л/мин = 3000 см^3/мин.

3. Время заполнения всей системы до перегиба (до переполнения): t_full = V_total / Q = 966 / 3000 ≈ 0.322 мин ≈ 19.3 сек.

4. Через ~0.322 мин вся система заполнена и начинает переполняться. К концу первой минуты (t = 1 мин) оба цилиндра заполнены до своих верхних краёв: высота воды над дном во внутреннем цилиндре h_in = H1 = 36 см = 0.36 м.

5. Давление на дно внутреннего цилиндра (давление в жидкости на дне, пренебрегая атмосферным давлением, то есть задаётся по гидростатике p = ρ g h):

• Плотность воды ρ = 1 г/см^3 = 1000 кг/м^3
• g = 10 м/с^2
• h = 0.36 м
• p = ρ g h = 1000 × 10 × 0.36 = 3600 Па = 3.6 кПа

Замечания:

• Отверстие в середине высоты (H = 20 см) влияет на динамику заполнения (межслойное перетекание воды между цилиндрами), но к концу первой минуты сосуды уже переполнены, и давление на дне внутреннего цилиндра определяется только высотой водяного столба над ним.
• При переполнении давление остаётся равно ρ g h_in для внутреннего дна, т. е. 3.6 кПa.

Ответ: давление воды на дно внутреннего цилиндра к концу первой минуты равно 3.6 кПа (gauge, над атмосферой).