Два одинаковых цилиндра с поршнями соединены трубкой с краном. В цилиндрах

Два одинаковых цилиндра с поршнями соединены трубкой с краном. В цилиндрах находится вода. Сверху на поршни поставили одинаковые стаканы с водой схожей массы. Затем в стаканы опустили тела, которые не утопают. Масса m1 первого тела больше массы m2 второго тела (рисунок). На какую высоту h сместятся поршни один условно другого, если открыть кран и подождать, когда система придет в равновесие? Площадь каждого поршня S. Трением пренебречь.

Задать свой вопрос
1 ответ
Так как цилиндры соединены трубкой, то давление воды в цилиндрах на одина- ковых уровнях обязаны быть схожими. Одинаковы и давления в цилиндрах на том уровне, на котором находится нижний край левого поршня. Но давление в ле- вом цилиндре (рис.) на этом уровне одинаково 2 ( ) Mo M g S , а давление на этом уровне в правом цилиндре одинаково 2 ( ) M mg o gy S , где, Mo общая масса поршня, стакана и воды высотой y. Тогда из условия равнове- сия получим: 2 2 ( )( ) M M g M mg o o gy S S . Решив это уравнение, найдем что 2 M m y S . Теперь определим величину x. При погружении тела в стакан сила давления на дно стакана подрастает на величину, равную весу этого тела. С другой стороны, так как тело не утопает и само не давит на дно, то изменение силы давления на дно это изменение силы давления воды на дно за счет того, что возрастает уровень воды. Если уровень воды в стакане поднялся на x, то давление воды на дно возросло на g x , а сила давления на 1 gx S . Таким образом, для левого стакана 1 1 g x S Mg , где 1 x изменение уровня воды в левом стакане: 1 1 M x S . Аналогично найдем, что в правом стакане уровень воды при погружении в него тела поднялся на 2 1 m x S . Так как расстояние меж дном левого и дном правого стаканов одинаково y, то 1 2 2 1 1 2 ( )( ) M mS S xy x x S S .
, оставишь ответ?
Имя:*
E-Mail:


Добро пожаловать!

Для того чтобы стать полноценным пользователем нашего портала, вам необходимо пройти регистрацию.
Зарегистрироваться
Создайте собственную учетную запить!

Пройти регистрацию
Авторизоваться
Уже зарегистрированны? А ну-ка живо авторизуйтесь!

Войти на сайт