Давление жидкости
Тонкостенную скквозную трубку, площадь поперечного сечения которой равна 20 см2, опустили в сосуд с водой на глубину 40 см, при этом конец трубки, который оказался в воде закрыли телом массой 50 гр. В трубку стали наливать воду до тех пор, пока тело на отошло от трубки, найти разницу высот столбов воды, при которой тело, закрывающее один крнец трубки не отошло от него. Вот такую задачку нам выкатил любимый физик в час ночи с суботты на воскресенье!!! До сих пор из класса ещё ни кто не решил, может класс такой, а может объясняет так...
Личное сообщениеПо формуле давление равно ро же аш, нашли давление воды, получилось 1*10*0,4=4 Па, всё что мы ( 7й класс) поняли с урока, дальше ступор. Это давление на дно и стенки сосуда, а на тело массой 50гр? нам непонятно...
#55126 шалтай-болтай :может класс такой
Может так.
а может объясняет так...
А может так.
А может и то, и другое сразу.
Насколько я понял, конструкция вот такая:
Для решения задачи не хватает объёма тела, прижатого к нижнему концу трубки (V).
Снизу вверх на тело действует сила \(F_\uparrow =\rho gV-\left ( p_{атм}+ \rho gh\right )S\) .
Сверху вниз на тело действует сила \(F_\downarrow =mg+\left ( p_{атм}+ \rho gx \right )S\) .
Они должны быть равны:
\(\rho gV-\left ( p_{атм}+ \rho gh\right )S= mg+\left ( p_{атм}+ \rho gx \right )S\) .
Отсюда
\(x=\frac{V}{S}-\frac{m}{\rho S} — h\)
Да, конструкция такая, но где же взять объём тела, вот дословное условие задачи:
Тонкостенный сквозной цилиндр, площадью поперечного сечения 20см2, закрывают снизу дном массой 50гр и погружают в сосуд с водой на глубину Н=40см. Дно, естественно, прижимается давлением воды и удерживается в таком положении. В цилиндр начинают наливать воду, в результате чего дно отваливается. При какой разнице уровней воды в цилиндре и в сосуде дно отвалится от цилиндра? Примечание: если бы дно было невесомым, то никакой разности уровней не было бы, а коль оно весомое, то...
Вот это наш любимый физик написал в электронном дневнике в час ночи, может он огненную жидкость при этом употреблял? ...
отредактировал(а) шалтай-болтай: 2023-02-21 13:32 GMT
На наш вопрос, достаточно ли данных для решения задачи, преподаватель ответил, ДА!!! И дал подсказку, ответ задачи 2,5 см. Мы решили всем классом так сразу и написать дано и сразу ответ, 2,5 см. Думаем всем неуд не поставит.
#55134 шалтай-болтай :Да, конструкция такая, но где же взять объём тела, вот дословное условие задачи:
Тонкостенный сквозной цилиндр, площадью поперечного сечения 20см2, закрывают снизу дном массой 50гр и погружают в сосуд с водой на глубину Н=40см. Дно, естественно, прижимается давлением воды и удерживается в таком положении. В цилиндр начинают наливать воду, в результате чего дно отваливается. При какой разнице уровней воды в цилиндре и в сосуде дно отвалится от цилиндра? Примечание: если бы дно было невесомым, то никакой разности уровней не было бы, а коль оно весомое, то...
Вот это наш любимый физик написал в электронном дневнике в час ночи, может он огненную жидкость при этом употреблял? ...
Ну вот. Оказывается просто крышечка на нижнем торце трубы. Вы не могли сразу это сказать?
Теперь тут и решать нечего.
\(mg+\left ( p_{atm}+\rho gx \right )S=\left ( p_{atm}+\rho gh \right )S \\x=h-\frac{m}{\rho S} \)
Ах да. Я за «x» не то обозначил (см. рисунок).
Разница уровней воды будет равна \(\frac{m}{\rho S} \) .
А крышка и тело это разве разное? В чём принципиальная разница для этой задачи в крышке и теле, у нас все нарисовали именно так как и вы на рисунке. Ну не все, конечно, а те кто реально шарит по физике, остальные ждут нас, а нас 7 человек всего в классе.
отредактировал(а) шалтай-болтай: 2023-02-21 14:40 GMT
Разница уровней воды будет равна m/ρS
Получается задача в одно действие, подставив в формулу значения из задачи получим 50/1*20=2,5см, тогда для чего нам величина погружения трубки в воду на 40 см?
Можете подробно словесно объяснить ход решения задачи?