Сообщающиеся сосуды с поршнями и пружиной
5/10В двух сообщающихся сосудах, имеющих форму цилиндров с площадью дна \(S_1 = 100\) см\(^2\) и \(S_2 = 200\) см\(^2\), находится вода. Сосуды закрыты сверху массивными поршнями (см. рисунок). К правому поршню прикреплена лёгкая вертикальная пружина жёсткостью \(k = 4\) Н/см, верхний конец которой неподвижен. Система находится в равновесии, причём пружина изначально сжата. На левый поршень положили груз массой \(m = 1\) кг. Плотность воды \(\rho = 1000\) кг/м\(^3\), ускорение свободного падения \(g = 10\) Н/кг. Начальная высота края правого сосуда над поверхностью воды \(h = 10\) см.

Найдите, на сколько после этого опустится левый поршень. Ответ выразите в см, округлите до целого числа.
Груз какой минимальной массы нужно добавить к грузу массой \(m\) (на левый поршень) для того, чтобы вода начала выливаться из правого сосуда? Ответ выразите в кг, округлите до целого числа.
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаОбъём воды сохраняется, поэтому смещения поршней связаны через площади. Добавочное давление от груза уравновешивается изменением давления столба воды и силой пружины на правом поршне.
Ответ1) 4 см; 2) 4 кг.
Похожие задачи
- Масло в сообщающихся сосудах МОШ 2012/13, 8 кл.
- Сообщающиеся сосуды ВсОШ 2023/24, 9 кл.
- Три сосуда и график уровня МОШ 2016/17, 7 кл.
- Три сосуда с керосином и маслом МОШ 2016/17, 8 кл.
- Лёд в сообщающихся сосудах МОШ 2018/19, 8 кл.
- Сосуды с поршнем в трубке МОШ 2020/21, 9 кл.