Задачи › Средняя плотность, сплавы и смеси

Смеси жидкостей на весах

  1. Смеси жидкостей на весах

    Санкт-Петербургская 2014/15, 7 кл.
    5/10

    На чашечных весах уравновешены два одинаковых стакана. В оба стакана налиты смеси из двух жидкостей с плотностями \(\rho_1\) и \(\rho_2\). В первом стакане равны объёмные доли жидкостей, а во втором массовые. Найдите соотношение суммарного объёма первой жидкости к суммарному объёму второй.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Запишите равенство масс смесей в стаканах: это даёт два уравнения для объёмов жидкостей во втором стакане.

    Ответ

    \(X = \dfrac{\rho_2\,(3\rho_1+\rho_2)}{\rho_1\,(\rho_1+3\rho_2)}\).

    Решение

    Пусть в первом сосуде объёмы жидкостей равны \(V\), а объёмы жидкостей во втором сосуде равны \(V_1\) и \(V_2\). Тогда \((\rho_1+\rho_2)V = \rho_1V_1 + \rho_2V_2\), исходя из условий равновесия. Также \(\rho_1V_1 = \rho_2V_2\), так как массы жидкостей во втором сосуде равны. Из этих уравнений получаем \(V_1 = \dfrac{(\rho_1+\rho_2)V}{2\rho_1}\), \(V_2 = \dfrac{(\rho_1+\rho_2)V}{2\rho_2}\).

    Так как нас интересует отношение \(X\) полного объёма первой жидкости к полному объёму второй, \[X = \frac{V+V_1}{V+V_2} = \frac{\rho_2\,(3\rho_1+\rho_2)}{\rho_1\,(\rho_1+3\rho_2)}.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи