Сообщающиеся сосуды с грузом
5/10Два одинаковых сообщающихся сосуда наполнены жидкостью плотностью \(\rho_0\) и установлены на горизонтальном столе. В один из сосудов кладут маленький груз массой \(m\) и плотностью \(\rho\). На сколько будут после этого отличаться силы давления сосудов на стол? Массой гибкой соединительной трубки с жидкостью можно пренебречь.
▶Показать разборСкрыть разбор
ОтветПри \(\rho < \rho_0\) силы одинаковы; при \(\rho > \rho_0\) сосуд с грузом давит сильнее на \(F = mg\left(1 - \dfrac{\rho_0}{\rho}\right)\).
РешениеПри решении задачи следует рассмотреть два случая: \(\rho < \rho_0\) и \(\rho > \rho_0\).
В первом случае груз плавает в жидкости, и поскольку её уровень в обоих сообщающихся сосудах одинаков, то давление жидкости на дно сосудов одинаково, и силы давления сосудов на стол также одинаковы.
Во втором случае утонувший груз будет лежать на дне сосуда и давить на него с силой, равной разности силы тяжести \(mg\) и силы Архимеда \(\rho_0g\cdot m/\rho\). При этом жидкость по-прежнему будет давить на дно сообщающихся сосудов с одинаковой силой. Поэтому сосуд с грузом будет давить на стол с силой, превышающей силу давления сосуда без груза на величину \(F = mg\left(1 - \dfrac{\rho_0}{\rho}\right)\).
Похожие задачи
- Поршень между цилиндрами МОШ 1960/1986, 8-11 кл.
- Давление на дно в сообщающихся сосудах Интернет-олимпиада 2012/13, 11 кл.
- Масло в сообщающихся сосудах МОШ 2012/13, 8 кл.
- Вода и масло IEPhO 2012/13, 8 кл.
- Давление на дно в сообщающихся сосудах Интернет-олимпиада 2013/14, 11 кл.
- Ртуть в сообщающихся сосудах Интернет-олимпиада 2014/15, 10 кл.