Трубка с жидкостью движется с ускорением
4/10Изогнутая трубка состоит из горизонтального колена длиной \(l\), запаянного с одного конца, и вертикального колена, открытого в атмосферу (см. рис.). Трубка заполнена водой так, что в вертикальном колене высота столба воды равна \(l/3\). Трубку двигают с ускорением \(a = g/5\), направленным вдоль горизонтального колена. Плотность воды \(\rho\), атмосферное давление \(P_0\). Диаметр трубки значительно меньше её длины.
Найдите давление в воде в месте изгиба трубки.
Найдите давление в воде у запаянного конца трубки.
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаВ вертикальном колене ускорение перпендикулярно оси, поэтому давление там гидростатическое. В горизонтальном колене рассмотрите столбик воды, на который действует разность давлений и который движется с ускорением \(a\).
Решение1) \(P_1 = P_0 + \dfrac{1}{3}\rho gl\).
2) Мысленно выделенный столбик жидкости сечением \(S\) в горизонтальном колене имеет массу \(m = \rho Sl\). По второму закону Ньютона \(P_2S - P_1S = ma\), откуда \[P_2 = P_1 + \rho al = P_0 + \frac{8}{15}\rho gl.\]
Похожие задачи
- U-образная трубка с запертым воздухом Физтех 2014/15, 11 кл.
- Смещение уровня ртути в U-трубке Физтех 2014/15, 10 кл.
- U-трубка с ртутью и водой «Надежда энергетики» 2016/17, 8 кл.
- Уширяющаяся гидростатика Курчатов 2024/25, 7 кл.
- Уширяющаяся гидростатика Курчатов 2024/25, 8 кл.
- U-трубка с маслом и водой МОШ 2011/12, 8 кл.