Question

В U-образную трубку сечением 10 см2 налили 400 г воды. Найти период колебаний уровня жидкости. Трение о стенки отсутствует.

Answer 1

Ответ:

1.256 c

Объяснение:

S=10⁻³ м²     m=0.4 кг    ρ=10³ кг/м³    g=10 м/с²    T=?

===

Δm*g=m*a    a - максимальное ускорение воды

Δm=ρ*ΔV=ρ*2*A*S     A - амплитуда колебаний

a=ω²*A=4*π²*A/T²

T=2*π*√(m/(ρ*S*g))=2.3.14*√(0.4/(10³*10⁻³*10))=1.256 c

============================================

Answer 2

Для определения периода колебаний уровня жидкости в U-образной трубке, нам понадобится использовать формулу для гармонических колебаний. Период колебаний (T) зависит от длины трубки, площади поперечного сечения и ускорения свободного падения. В данном случае, уровень воды будет колебаться под воздействием силы тяжести.

Формула для периода колебаний (T) в случае свободных колебаний в жидкости:

T = 2π * √(L/g)

где: T - период колебаний, L - длина жидкостного столба (в данном случае, высота воды в трубке), g - ускорение свободного падения (приближенно равно 9.81 м/с²).

Для нашего случая, нужно найти высоту воды (L). Масса воды в трубке (m) равна 400 г, что можно перевести в килограммы, умножив на 0.001:

m = 400 г = 0.4 кг

Для определения высоты воды (L), мы можем использовать формулу для массы:

m = ρ * V

где: ρ - плотность воды (приближенно 1000 кг/м³), V - объем воды.

Мы знаем, что плотность воды (ρ) равна 1000 кг/м³, и мы можем найти объем (V):

V = m / ρ = 0.4 кг / 1000 кг/м³ = 0.0004 м³

Теперь мы можем использовать формулу для периода колебаний (T):

T = 2π * √(L/g)

T = 2π * √(0.0004 м / 9.81 м/с²) ≈ 0.090 секунд

Таким образом, период колебаний уровня жидкости в U-образной трубке составляет приблизительно 0.090 секунд.