Два одинаковых вертикальных сообщающихся цилиндрических сосуда заполнены водой и закрыты поршнями массами кг и
кг. Когда система находится в равновесии, правый поршень с площадью основания
расположен ниже левого на величину
см.
Выберите из предложенного перечня все верные утверждения.
1) Взаимное расположение поршней при заданных массах зависит от плотности материала, из которого они изготовлены.
2) Если на левый поршень поместить груз массой кг, поршни будут находиться на одном уровне.
3) Если на правый поршень поместить груз массой кг, разность уровней между левым и правым поршнями составит 15 см.
4) Если на левый поршень поместить груз массой m = 0,5 кг, разность уровней между левым и правым поршнями составит 6 см.
5) Если вместо воды в сосуды налить керосин, то в состоянии равновесия левый поршень будет выше правого на 12,5 см.
1)
Нет, плотность их материалов не сказывается на величине давления, которую они создают.
2)
Так как сосуды одинаковы, то площади оснований поршней равны. При добавлении 1 кг, масса слева составит 2 кг, что равно массе справа, то есть поршни будут оказывать одинаковое давление и будут находиться на одной высоте.
3)
Разность высот можно найти из разности давлений, оказываемых поршнями:
Здесь – площадь поршня.
При этом разность давлений равна
где – плотность воды.
Тогда
При добавлении к правому поршню груза массой 1 кг
4)
Аналогично из третьего пункта
5)
При замене воды на керосин изменится плотность жидкости, тогда разность уровней составит