В стеклянный сосуд одна над другой налиты разные жидкости: вода, масло (плотность: 900 кг/м3) и ртуть. Толщина каждого слоя жидкости составляет 10 см. Нарисуйте и покажите порядок расположения жидкостей. Определить давление на глубине 15 см. Рассчитайте полное давление на забой скважины.
Ответы
На дне сосуда будет находиться ртуть, затем масло, а сверху - вода.
Так как жидкости не смешиваются, то каждый слой жидкости будет испытывать давление, равное весу столба жидкости высотой 15 см.
Давление на глубине 15 см под водой будет равно:
Pводы = ρводы * g * h = 1000 кг/м3 * 9,8 м/с2 * 0,15 м = 147 Па
Давление на глубине 15 см под маслом будет равно:
Pмасла = ρмасла * g * h = 900 кг/м3 * 9,8 м/с2 * 0,15 м = 132,3 Па
Давление на глубине 15 см под ртутью будет равно:
Pртути = ρртути * g * h = 13 600 кг/м3 * 9,8 м/с2 * 0,15 м = 25 284 Па
Полное давление на забое скважины будет равно сумме давлений каждого слоя жидкости на глубине 15 см:
Pполное = Pводы + Pмасла + Pртути = 147 Па + 132,3 Па + 25 284 Па = 25 563,3 Па
Ответ: порядок расположения жидкостей в сосуде: ртуть, масло, вода. Давление на глубине 15 см для каждого слоя жидкости: Pводы = 147 Па, Pмасла = 132,3 Па, Pртути = 25 284 Па. Полное давление на забое скважины равно 25 563,3 Па.