Эксперименты с гидравлическим прессом с двумя жидкостями
7/10Имеется гидравлический пресс с массивными поршнями и индикаторами давления, отсчитываемого от некоторого постоянного значения. Датчики давления находятся на одинаковой высоте. Поршни могут двигаться только до уровня датчиков или до верха цилиндров пресса из-за наличия ограничительных колец. В левом цилиндре пресса первоначально находится вода плотностью \(1\) г/см\(^3\), в правом цилиндре — неизвестная жёлтая жидкость. Масса гирь известной массы указана в граммах. Найдите:

площадь \(s_1\) поперечного сечения левого поршня — с точностью до \(0{,}1\) см\(^2\);
площадь \(s_2\) поперечного сечения правого поршня — с точностью до 1 см\(^2\);
плотность \(\rho_2\) жёлтой жидкости, находящейся первоначально в правом цилиндре гидравлического пресса — с точностью до тысячных;
максимальную высоту \(H_2\), на которую можно в данной системе с помощью имеющихся грузов поднять поршень в правом цилиндре по сравнению с первоначальным положением (после входа в задание) без попадания жёлтой жидкости в левый цилиндр — с точностью до тысячных;
максимальную массу \(M_3\) жёлтой жидкости в левом цилиндре, которую можно получить в данной системе с помощью имеющихся гирь — с точностью до 1 г;
максимальную высоту \(H_3\), на которую можно в данной системе с помощью имеющихся гирь поднять поршень в правом цилиндре по сравнению с первоначальным положением (после входа в задание), если в ходе эксперимента на промежуточном этапе добиться перетекания в левый цилиндр максимально возможного количества жёлтой жидкости — с точностью до тысячных.
Жидкости считайте несжимаемыми, ускорение свободного падения равным \(g=9{,}8\) м/с\(^2\), число \(\pi=3{,}1416\). Кран, закрывающий трубку между цилиндрами гидравлического пресса, открывается и закрывается щелчком по нему. Восстановить начальное состояние системы можно выходом из задания и повторным заходом в него. За это не начисляются штрафные баллы.
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаДатчики стоят на одной высоте, поэтому давления на них сравнивают напрямую: высоты столбов разных жидкостей над общим уровнем обратно пропорциональны их плотностям.
Похожие задачи
- Гидравлический пресс с блоком Санкт-Петербургская 2012/13, 8 кл.
- Три сосуда с жидкостью Санкт-Петербургская 2013/14, 7 кл.
- В сообщающиеся сосуды налита ртуть Интернет-олимпиада 2014/15, 8 кл.
- Три сосуда и две жидкости МОШ 2016/17, 8 кл.
- Сообщающиеся сосуды ВсОШ 2016/17, 11 кл.
- Сообщающиеся сосуды Интернет-олимпиада 2016/17, 10 кл.