.01 Гидростатика
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
В сосуде с водой удерживается в вертикальном положении труба, прикреплённая к сосуду (см. рисунок). Поршень площадью
и массой
, лежащий на воде, связан с грузом лёгкой нитью, перекинутой через блок. В результате вода поднялась на высоту
по сравнению с уровнем воды в сосуде, и система оказалась в равновесии.
1. Найти давление в воде непосредственно под поршнем.
2. Найти массу груза.
3. На каком расстоянии от поверхности воды в сосуде окажется нижний край поршня, если на поршень поставить гирю массой
?
Атмосферное давление , плотность воды
,
. Трением в оси блока и поршня о стенки
трубы пренебречь.
1) На уровне поверхности воды давление должно быть равно атмосферному, с другой стороны на том же
уровне давление равно сумме давления под поршнем и давления столба воды высотой ,
значит:
2) Поскольку поршень уравновешен сумма сил, действующих на него, равна нулю, на поршень действует сила тяжести, сила давления под поршнем, сила давления атмосферы и сила натяжения нити, поскольку груз тоже уравновешен сила натяжения нити равна силе тяжести груза, тогда:
3) Так как на поршень кладут гирю сила тяжести увеличивается, тогда для достижения равновесия
сила давления под поршнем тоже должна увеличиться на тоже значение, сравним добавочную силу
тяжести и увеличение давления при опускании поршня на уровень воды: , значит поршень
опуститься ниже уровня воды. Пусть поршень ниже уровня воды в сосуде на
. Условие равновесия
поршня:
Ещё один способ найти это расстояние – воспользоваться равенством добавочной силы тяжести и
увеличения силы давления. Пусть перемещение поршня :
Поскольку расстояние от поршня до уровня воды:
Специальные программы

Программа
лояльности v2.0
Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!
Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение
Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты
Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей
Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ
Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!