Question

 В сообщающихся сосудах находятся ртуть,вода и неизвестная жидкость. Высота столба воды 70 см. Высоты жидкости в левом колене 10 см. Ртуть находиться на одинаковом уровне. Определите какая жидкость находиться на левом колене? 

Answer 1

В левой будет ртуть так как чем больше плотность тем меньше у него высота

Answer 2

Для определения, какая жидкость находится в левом колене, мы можем использовать принцип Архимеда. Этот принцип гласит, что всплывающая сила, действующая на погруженное тело в жидкости, равна весу выталкиваемой телом жидкости и зависит от плотности жидкости и объема выталкиваемой жидкости.

Давайте обозначим следующие параметры:

• H_w - высота столба воды (70 см)
• H_l - высота жидкости в левом колене (10 см)
• H_m - высота столба ртути (находится на одном уровне с водой)

Также предположим, что плотность воды равна ρ_w, а плотность ртути равна ρ_Hg (плотность ртути).

По принципу Архимеда, всплывающая сила на жидкость в левом колене должна быть равна весу этой жидкости: F_l = ρ_l * g * A * H_l,

где:

• ρ_l - плотность неизвестной жидкости,
• g - ускорение свободного падения (приближенно 9,8 м/с²),
• A - площадь поперечного сечения сосуда, которая одинакова для обеих частей (левой и правой),
• H_l - высота жидкости в левом колене.

Теперь рассмотрим всплывающую силу на столб воды и ртуть в правом колене. Оба столбца жидкости находятся на одном уровне, поэтому всплывающая сила на них также будет равна весу этой жидкости: F_w = ρ_w * g * A * H_w, F_Hg = ρ_Hg * g * A * H_m.

Так как ртуть и вода находятся на одном уровне, всплывающая сила на них равна, и F_w = F_Hg.

Теперь у нас есть два уравнения:

1. F_l = ρ_l * g * A * H_l,
2. F_w = F_Hg.

Сравнивая уравнения, мы видим, что всплывающие силы на неизвестной жидкости в левом колене и на ртути в правом колене равны. Следовательно, плотность неизвестной жидкости (ρ_l) должна быть равной плотности ртути (ρ_Hg).

Таким образом, неизвестная жидкость в левом колене имеет плотность, равную плотности ртути (предположим, что вы знаете плотность ртути, чтобы узнать плотность неизвестной жидкости).