В сообщающихся сосудах находилась ртуть. Когда в правую трубку налили слой керосина высотой 22 см, то уровень ртути в левой трубке поднялся на 1 см.
Вычисли, какой высоты следует налить слой воды в левую трубку, чтобы ртуть в трубках установилась на одинаковом уровне.
Плотность ртути — 13600кг/м3, воды — 1000кг/м3, керосина — 800кг/м3.
ответ (округли до десятых): в левую трубку следует налить слой воды высотой см
Если рассмотреть вертикальные столбики жидкостей, то на них действуют давление и сила тяжести. Давление на глубине h в жидкости равно P=hρg, где P - давление, h - высота столбика, ρ - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения.
Таким образом, разность давлений на двух уровнях жидкостей, которые установились в сообщающихся сосудах, определяет разность высот глыбищ. При одинаковых уровнях ртути разность давлений на глубине h' воды и h'' ртути равна нулю:
h'ρ_вода g - h''ρ_ртуть g = 0.
Заменим плотности на значения из условия:
h' * 1000 * 9,8 - h'' * 13600 * 9,8 = 0.
Теперь мы можем решить этот уравнение относительно h':
h' = h'' * 13600 / 1000.
Далее, подставим h''=1 см и решим уравнение:
h' = 1 * 13600 / 1000 = 136 см.
Таким образом, чтобы ртуть в трубках установилась на одинаковом уровне, в левую трубку следует налить слой воды высотой 136 см.
Затем, округляем полученный ответ до десятых:
136 см ≈ 13,6 см.
Итак, ответ составляет: в левую трубку следует налить слой воды высотой 13,6 см.