Тема . Механика. Динамика и Статика

.01 Гидростатика

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела механика. динамика и статика
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#44657

«Тройник» с двумя открытыми в атмосферу вертикальными трубками и одной закрытой горизонтальной полностью заполнен водой (см. рисунок). После того, как «тройник» стали двигать по горизонтали (в плоскости рисунка влево) с некоторым постоянным ускорением, из него вылилось   1∕16  массы всей воды. Чему при этом равно давление в жидкости у закрытого конца (точка O) горизонтальной трубки? Трубки имеют одинаковое внутреннее сечение и длину l  . Атмосферное давление равно p0   , плотность воды ρ  .

(МФТИ, 1998)

PIC

Источники: МФТИ, 1998

Показать ответ и решение

Когда начнется движение тройника с ускорением в указанную сторону (влево), столб воды в правом колене поднимется и излишек выльется, при этом высота правого столба будет равна - l  . А вот в среднем колене столб воды станет ниже.

PIC

Полная масса воды в тройнике:

m  = 4ρlS

Так как вылилось m-
16   , то это ρlS-
 4   - то есть в левом вертикальном колене уровень опустился на    -l
   4   . При движении жидкости в сосуде ее поверхность наклонена к горизонтали под некоторым углом. Этот угол можно определить из треугольника ускорений. Тогда

tgα =  a-
       g

Угол наклона поверхности жидкости мы можем также найти из рисунка:

       l4
tgα  = --=  0,25
       l

Следовательно,

 a-
 g = 0,25

a = 0,25g

Теперь определим давление у закрытого конца. По второму закону Ньютона для горизонтального столбика жидкости длиной l  (от точки O  до точки O ′ )

      ((         )     )
               3-
ma =     p0 + ρ4 l −  p  S

Подставим ускорение и массу:

               ( (          )    )
 ρlS ⋅ 0,25g =    p0 + ρg 3l  − p  S
                          4
                          3
      ρl ⋅ 0,25g = p0 + ρg 4l − p

p =  p0 + ρg 3l − ρl ⋅ 0,25g = p0 + ρg l
            4                       2
Ответ:
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

Сказано как именно движется вода

2

Записана формула массы

2

Записан второй закон Ньютона

2

Выражена искомая величина

2

Представлен правильный ответ

2

Максимальный балл

10

Специальные программы

Все 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!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!