это значит что результирующая сила сил архимеда и силы тяжести в обоих случаях различаютя в 2 раза по модулю но направлены в противоположных направлениях
В сообщающихся сосудах покоящаяся жидкость находится на одном уровне, но в сосудах с жидкостями различной плотности жидкость с меньшей плотностью останется на более высоком уровне, чем жидкость с большей. Так как ртуть тяжелее воды, то вода останется на поверхности узкого сосуда, а в широкомбудет только ртуть. Пусть d - диаметр поперечного сечения узкого сосуда, тогда 4d - широкого. При добавлени воды в узкий сосуд действует сила F=1000*g*pi*d^2/4=250*g*pi*d^2 Н. Под действием этой силы уровень ртути в широком сосуде повышается до тех пор, пока дополнительный объём ртути своей массой не скомпенсирует массу добавленной воды. Пусть ртуть в широком сосуде при этом поднимется на h м, тогда дополнительный объём ртути V=pi*(4d)^2/4*h=4*pi*d^2*h, а масса этого объёма ртути будет равна 13600*4*pi*d^2*h. Приравнивая эту массу к массе добавленной воды, получаем 54400*pi*d^2*h=250*pi*d^2, откуда h=250/54400=0,0046 м=0,46 см
Объяснение:
сила сопротивления движению со стороны воды
пропорциональна скорости.
это значит что результирующая сила сил архимеда и силы тяжести в обоих случаях различаютя в 2 раза по модулю но направлены в противоположных направлениях
в первом случае модуль равнодействующей равен
F - m₁g
во втором случае
m₂g - F
причем во втором в 2 раза меньше
F - m₁g = 2*(m₂g - F)
сила архимеда
F=V*ρv*g=4/3*π*R³*ρv*g
масса в первом случае
m₁=4/3*π*(R³-r³)*ρcu
масса во втором случае
m₂=m₁+4/3*π*r³*ρv=4/3*π*(R³-r³)*ρcu+4/3*π*r³*ρv
подставляем
F - m₁g = 2*(m₂g - F)
4/3*π*R³*ρv*g - 4/3*π*(R³-r³)*ρcu*g = 2*(4/3*π*(R³-r³)*ρcu*g+4/3*π*r³*ρv*g - 4/3*π*R³*ρv*g)
чуть чуть уберем лишнее
R³*ρv - (R³-r³)*ρcu = 2*((R³-r³)*ρcu+r³*ρv - R³*ρv)
откроем скобки и приведем подобные слагаемые
3R³*ρv = 3*(R³-r³)*ρcu+2*r³*ρv
3R³*(ρv-ρcu) = r³*(2*ρv-3*ρcu)
r³=3R³*(ρv-ρcu)/(2*ρv-3*ρcu)
r=R*∛(3*(ρv-ρcu)/(2*ρv-3*ρcu)) = 0,53*∛(3*(1000-8900)/(2*1000-3*8900))=0,522748747 м ~ 0,523 м
R-r = 0,530-0,523 м = 7 мм - это ответ