Question

Вода (2) и спирт (1) заполняют U-образную трубку, как показано на рисунке. Определите плотность спирта ρ1. Плотность воды равна ρ2 = 1000 кг/м3, высота водяного столба H2 = 8 см, высота столба спирта H1 = 10 см. Высоты столбов жидкостей отсчитываются от уровня границы раздела жидкостей.

Answer 1

ρ₂=1000 кг/м³

h₂=0.08 м

h₁=0.1 м

ρ-?

p₁=p₂ по закону Паскаля

ρ₁gh₁=ρ₂gh₂

ρ₁h₁=ρ₂h₂

ρ₁=ρ₂h₂/h₁=1000×0.08÷0.1=800 кг/м³

ответ: 800 кг/м³

Answer 2

Для решения этой задачи, используем принцип Архимеда, который гласит, что всплывающая сила, действующая на погруженное тело, равна весу вытесненной им жидкости.

Сначала определим объемы вытесненной жидкости для воды и спирта:

Объем вытесненной воды V2 = S * H2, Объем вытесненного спирта V1 = S * H1,

где S - площадь поперечного сечения трубки.

Поскольку трубка имеет U-образную форму, площадь поперечного сечения остается одинаковой для обоих жидкостей.

Теперь, используя плотности жидкостей и принцип Архимеда, можем написать уравнение:

V2 * ρ2 = V1 * ρ1.

Подставим значения:

S * H2 * 1000 кг/м³ = S * H1 * ρ1.

Теперь выразим плотность спирта ρ1:

ρ1 = (H2 * 1000 кг/м³) / H1.

Подставим числовые значения:

ρ1 = (0.08 м * 1000 кг/м³) / 0.1 м ≈ 800 кг/м³.

Итак, плотность спирта составляет около 800 кг/м³.