Два вертикальных сообщающихся цилиндра заполнены водой и закрыты поршнями с разными массами. В положении равновесия левый поршень расположен выше правого на величину см. Какой массы
гирю надо поставить на левый поршень, чтобы поршни оказались на одной высоте? Площади поршней одинаковы и равны
см
плотность воды
г/см
Расставим силы
Здесь и
– силы тяжести поршней,
и
– силы давления жидкостей,
и
– давления жидкостей,
– сила давления атмосферы.
Запишем второй закон Ньютона с учётом, что система находится в равновесии
Спроецируем вторые законы Ньютона на вертикальную ось :
Разница равна гидростатическому давлению разницы уровней, значит
Отсюда
это значит, что левый поршень на 2 кг тяжелее и туда необходимо поставить гирю массой 2 кг, чтобы поршни уравновесились на одном уровне.