Question

В цилиндрических сообщающихся сосудах находится вода. Площадь поперечного сечения широкого сосуда в 4 раза больше площади поперечного сечения узкого сосуда. В узкий наливают керосин, который образует столб высотой 20см. На сколько повысится уровень воды в широком сосуде и опуститься в узком?

Answer 1

Исследуемая конструкция (сообщающиеся сосуды) состоит из двух длинных цилиндрических вертикальных трубок, узкой и широкой, соединенных снизу горизонтальной трубкой. При этом узкая трубка намного выше, чем широкая. Внутренний диаметр широкой трубки d1=6.7 см, узкой d2=2.7 см. Сначала систему приводят в первоначальное состояние: до верхнего края широкой трубки наливают жидкость, имеющую плотность 0.85 г/см3. После чего проводят эксперимент: в эту трубку аккуратно опускают поршень - цилиндрический груз массой 128 г, скользящий внутри трубки без трения и подтекания жидкости. Поршень останавливается в равновесии в некотором положении.
На какой высоте h в результате будет находиться верх жидкости в узкой трубке относительно дна поршня в широкой трубке?
На какую высоту h1 относительно первоначального положения опустится жидкость в широкой трубке?
На какую высоту h2 относительно первоначального положения поднимется жидкость в узкой трубке?
Значения вводить с точностью до тысячных. Вычисления проводить с точностью не менее 4 значащих цифр. Считайте, что число π=3.1416.