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…
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 начал наливать воду во внутренний сосуд. Расход воды равен 3 л/мин. Оказалось, что на середине высоты внутреннего цилиндрического сосуда имеется небольшое отверстие (H=20 см). Ускорение свободного падения g = 10 м/с^2. Плотность воды 1 г/см^3. Примечание: объем цилиндра V = S * H определите давление воды на дно цилиндра к концу 2 секунды отвт в паскалях
Кратко: на конец 2-й секунды в сосуде заполнено только внутреннее цилиндрическое отделение. Поскольку на высоте 20 см есть отверстие и вода ещё не достигла его, внешний цилиндр не участвует в гидростатике. Давление на дно равно ρ g h, где h — высота столба воды в внутреннем цилиндре на эту секунду.
Пошагово:
- Расход воды Q = 3 л/мин = 3000 см^3/мин = 50 см^3/s.
- За 2 с набрано V = Q t = 50 × 2 = 100 см^3.
- Поскольку площадь дна внутреннего цилиндра S1 = 16 см^2, высота воды внутри равна h = V / S1 = 100 / 16 = 6.25 см = 0.0625 м.
- Давление на дно (вода заполняет только внутренний цилиндр до этой высоты) равно p = ρ g h. Учитывая данную плотность воды ρ = 1 г/см^3 = 1000 кг/м^3 и g = 10 м/с^2: p = 1000 × 10 × 0.0625 = 625 Pa.
Дополнительно замечание:
- Время, за которое вода достигнет отверстия на высоте 20 см внутри внутреннего цилиндра, равно t_h = (S1 × 20) / Q = (16 × 20) / 50 = 6.4 с. До этого момента внешний цилиндр не заполняется, и давление на дно определяется только высотой h в внутреннем цилиндре.
Ответ: давление на дно к концу 2 секунды равно 625 Паскалей.
