Do jednego z ramion pionowo ustawionej rurki w kształcie litery U nalano rtęci o gęstości ρ1=13600kg/m3, a następnie nafty o gęstości ρ2=800kg/m3, przy czym wysokość słupka nafty wynosiła h2=10cm. Jaka będzie wysokość h3 słupka wody, o gęstości ρ3=1000kg/m3, którą trzeba dolać do drugiego z ramion, aby poziomy górne były na tej samej wysokości?
|
ρ1 = 13600 kg/m3
ρ2 = 800 kg/m3
ρ3 = 1000 kg/m3
h2 = 10 cm = 0.1 m
h3 = ?
1. Ciśnienie hydrostatyczne
2. Prawo naczyń połączonych
|
|
|
Ciśnienie na poziomie A-A' w obu ramionach U-rurki jest takie samo, ponieważ poniżej tego poziomu znajduje się tylko rtęć. W lewym ramieniu (ponad poziomem A) ciśnienie jest wywierane na ten poziom tylko przez słup wody o wysokości h3, a w prawym przez słup nafty o wysokości h2 oraz słup rtęci o wysokości h1=h3-h2.
Ponieważ układ jest w równowadze, więc ciśnienie wywierane na poziom A-A' w obu ramionach U-rurki jest takie samo. Oznaczmy przez p1 ciśnienie wywierane na ten poziom przez słup rtęci, przez p2 wywierane przez słup nafty, a p3 przez słup wody. Możemy napisać:
Wiemy, że jest to ciśnienie hydrostatyczne, wobec czego powyższą równość możemy zapisać w następującej postaci:
Teraz możemy podstawić wartości liczbowe i policzyć wysokość słupa wody.
Wysokość słupka wody wynosi
h3 = 10.2 cm.namyslowianin
« powrót do listy zadańZnalazłeś błąd w materiale? Skontaktuj się z nami, przysyłając adres strony, na której znajduje się błąd i informację o tym, czego dotyczy błąd.