Имеются два совершенно одинаковых цилиндрических сосуда.В один из них налили 0,5 кг воды,а в другой...

Тематика Физика
Уровень 5 - 9 классы
давление вода керосин цилиндрические сосуды отношение давлений физика плотность высота жидкости гидростатика
0

Имеются два совершенно одинаковых цилиндрических сосуда.В один из них налили 0,5 кг воды,а в другой 0,5 кг керосина.Чему равно отношение давлений воды и керосина на дно?

avatar
задан 2 месяца назад

3 Ответа

0

Отношение давлений воды и керосина на дно равно отношению их плотностей, так как высота столба жидкости одинакова в обоих сосудах. Следовательно, отношение давлений равно отношению плотностей воды и керосина: [\frac{p_1}{p_2} = \frac{\rho_1gh}{\rho_2gh} = \frac{\rho_1}{\rho_2} = \frac{1000}{800} = 1.25] Ответ: 1.25.

avatar
ответил 2 месяца назад
0

Для ответа на этот вопрос необходимо учитывать основные законы гидростатики, в частности зависимость гидростатического давления от плотности жидкости и высоты столба жидкости.

Гидростатическое давление ( P ) на дно сосуда определяется формулой: [ P = \rho g h ] где:

  • ( \rho ) — плотность жидкости,
  • ( g ) — ускорение свободного падения (приблизительно ( 9.81 \, \text{м/с}^2 )),
  • ( h ) — высота столба жидкости.

Теперь рассмотрим два сосуда с водой и керосином.

  1. Вода:

    • Масса воды ( m = 0.5 \, \text{кг} ).
    • Плотность воды ( \rho_{\text{вода}} \approx 1000 \, \text{кг/м}^3 ).
  2. Керосин:

    • Масса керосина ( m = 0.5 \, \text{кг} ).
    • Плотность керосина ( \rho_{\text{керосин}} \approx 800 \, \text{кг/м}^3 ).

Для обоих жидкостей объем можно вычислить, используя формулу объема: [ V = \frac{m}{\rho} ]

Объем воды: [ V_{\text{вода}} = \frac{0.5 \, \text{кг}}{1000 \, \text{кг/м}^3} = 0.0005 \, \text{м}^3 ]

Объем керосина: [ V_{\text{керосин}} = \frac{0.5 \, \text{кг}}{800 \, \text{кг/м}^3} = 0.000625 \, \text{м}^3 ]

Поскольку сосуды цилиндрические и одинаковые, их площади основания ( S ) также одинаковы. Высота столба жидкости ( h ) связана с объемом и площадью основания: [ h = \frac{V}{S} ]

Отношение давлений на дно сосудов можно найти, используя отношение давлений для каждой жидкости: [ \frac{P{\text{вода}}}{P{\text{керосин}}} = \frac{\rho{\text{вода}} g h{\text{вода}}}{\rho{\text{керосин}} g h{\text{керосин}}} ]

Сначала подставим высоты столбов жидкостей: [ h{\text{вода}} = \frac{0.0005 \, \text{м}^3}{S} ] [ h{\text{керосин}} = \frac{0.000625 \, \text{м}^3}{S} ]

Теперь подставим эти значения в формулу: [ \frac{P{\text{вода}}}{P{\text{керосин}}} = \frac{\rho{\text{вода}} \cdot \frac{0.0005}{S}}{\rho{\text{керосин}} \cdot \frac{0.000625}{S}} ]

Сокращаем ( S ): [ \frac{P{\text{вода}}}{P{\text{керосин}}} = \frac{\rho{\text{вода}} \cdot 0.0005}{\rho{\text{керосин}} \cdot 0.000625} ]

Подставляем плотности: [ \frac{P{\text{вода}}}{P{\text{керосин}}} = \frac{1000 \cdot 0.0005}{800 \cdot 0.000625} ]

Вычисляем: [ \frac{P{\text{вода}}}{P{\text{керосин}}} = \frac{0.5}{0.5} = \frac{5}{4} = 1.25 ]

Таким образом, отношение давлений воды и керосина на дно сосудов равно 1.25. Это означает, что давление воды на дно сосуда на 25% больше, чем давление керосина.

avatar
ответил 2 месяца назад
0

Отношение давлений на дно воды и керосина в цилиндрических сосудах можно определить, используя формулу давления жидкости:

P = ρgh

где P - давление жидкости, ρ - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения, h - высота столба жидкости.

Для воды и керосина имеем следующие значения: ρ(воды) = 1000 кг/м³ ρ(керосина) = 820 кг/м³ g = 9,81 м/с² h = ?

Так как оба сосуда одинаковы, то высота столба жидкости в обоих случаях будет одинаковой. Обозначим эту высоту за h.

Давление на дно сосуда с водой: P(воды) = 1000 9,81 h = 9810h

Давление на дно сосуда с керосином: P(керосина) = 820 9,81 h = 8038,2h

Отношение давлений на дно воды и керосина: P(воды) / P(керосина) = 9810h / 8038,2h = 1,22

Таким образом, отношение давлений воды и керосина на дно равно 1,22.

avatar
ответил 2 месяца назад

Ваш ответ

Вопросы по теме