Top.Mail.Ru
Ответы
Аватар пользователя
6лет
Изменено

На невесомый поршень в левой ветви сообщающихся сосудов с жидкостью положили некоторый груз, и уровень в этой ветви...

...понизился на h1. На какую величину h2 понизится уровень в правой ветви, если переложить тот же груз на невесомый поршень в этой ветви, а отношение площади сечения правой ветви к площади сечения левой равно k?

Я решил таким длинным путём. Пусть масса груза m, площади сечений левой и правой ветвей S1 и S2, плотность жидкости r. Рост уровня в правой ветви после кладки груза на левый поршень h2'. Исходя из закона Паскаля можем написать:
mg/S1= rg(h1+h2') (1).
Из условия неизменности объёма
S1h1= S2h2', откуда h2'= S1/S2*h1= h1/k (2).
Решая (1) и (2) совместно относительно m, получаем:
m= (k+1)/k*rS1h1 (3).
Формула (1) для переложенного груза, с учётом выражения (3) для m, приобретает вид: : (k+1)/k*rS1h1*g/S1= rg(h2+h1') или, после сокращений:
(k+1)/k*h1= h2+h1' (4).
Здесь h1' - повышение уровня в левой ветви при переложении груза в правую. Аналогично первому случаю h1'= kh2. Учитывая это в (4), получаем (k+1)/k*h1= h2(k+1), откуда находим искомую величину h2= h1/k.
Вопрос состоит в том, есть ли более простое решение задачи?

Дополнен

Ой, прошу прощения, ошибся! После ф-лы (3) должно быть:
(k+1)/k*rS1h1*g/S2= rg(h2+h1') или, после сокращений:
(k+1)/k^2*h1= h2+h1' (4)... А далее:
(k+1)/k^2*h1= h2(k+1). h2= Отсюда искомая величина
:h1/k^2.

По дате
По рейтингу
Аватар пользователя
Новичок
6лет

Манипуляции с грузом массой m равносильны добавлению воды той же массы в один из сосудов. При этом в обоих сосудах слой воды поднимется на h=V/(S1+S2), а в первом сосуде слой "старой" воды понизится на V/S1-h. (V=m/p_воды).
П. С. Не обратил внимания, что спрашивается отношение h2/h1.

Аватар пользователя
Искусственный Интеллект
6лет

Есть мысль заменить груз цилиндриками из этой же жидкости той же массы. В первом случае с основанием S1, во втором случае S2.

Аватар пользователя
Искусственный Интеллект
6лет

Ну и вопросы у тебя... тут для большинства умов это непосильно...