УСЛОВИЕ
Герметично закрытая с одного конца трубка опускается в воду закрытым концом кверху и плавает в вертикальном положении, что обеспечивается незначительными внешними боковыми усилиями. Длина части трубки, погруженной в воду, Н = 1,75 м, длина всей трубки L = 2 м. Найдите высоту слоя воды, зашедшей в трубку. Атмосферное давление принять равным 105 Па. Давлением насыщенного пара пренебречь
РЕШЕНИЕ
Пусть h-высота слоя воды, зашедшего в трубку.
Тогда по закону Ньютона,на этот столб жидкости действуют следующие силы
PS+mg=P0S
P0=P+ρhg,где
P- давление,которое оказывает воздух в трубке на зашедшую жидкость,высотой h
m- масса слоя жидкости,высотой h
P0- давление,которое действует на столб жидкости,высотой h со стороны воды
ρ- плотность воды
S- площадь крышки,которой закрыта трубка
А вот что делать дальше,не знаю
Пробовал через уравнение Клапейрона-Менделеева,при условии что T=const,M=const(M-масса газа),тогда
P0V0=PV
V0=SL
V=S(L-h)
Но ничего не получилось
Быть может нужно использовать Силу Архимеда?Но нам не дана масса трубки
Задача на МКТ
Задача на МКТ
Последний раз редактировалось Hey 27 ноя 2019, 20:59, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test
Причина: test
Задача на МКТ
Последний раз редактировалось zam2 27 ноя 2019, 20:59, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test
Причина: test
Задача на МКТ
Ой,забыл указать,что P0=Pатм
В любом случает получается система:
P0=P+ρhg
P0V0=PV
V0=SL
V=S(L-h)
Решим ее,получаем:
ρhgL= -Ph
В любом случает получается система:
P0=P+ρhg
P0V0=PV
V0=SL
V=S(L-h)
Решим ее,получаем:
ρhgL= -Ph
Последний раз редактировалось Hey 27 ноя 2019, 20:59, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test
Причина: test
Задача на МКТ
Почему?
$$P_0=P_{àòì}+\rho gH$$
Пора осваивать LaTeX.
Последний раз редактировалось zam2 27 ноя 2019, 20:59, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test
Причина: test
Задача на МКТ
Т.е. мы считаем, что давление в воздуха в трубке не изменилось после того,как в нее зашла вода?
Последний раз редактировалось Hey 27 ноя 2019, 20:59, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test
Причина: test
Задача на МКТ
Hey писал(а):Source of the post
УСЛОВИЕ
Герметично закрытая с одного конца трубка опускается в воду закрытым концом кверху и плавает в вертикальном положении, что обеспечивается незначительными внешними боковыми усилиями. Длина части трубки, погруженной в воду, Н = 1.75 м, длина всей трубки L = 2 м. Найдите высоту слоя воды, зашедшей в трубку. Атмосферное давление принять равным 105 Па. Давлением насыщенного пара пренебречь
РЕШЕНИЕ
Пусть h-высота слоя воды, зашедшего в трубку.
Выразим все давления в метрах водяного столба. Тогда атмосферное давление Н0 = P0/(g*ρ), или, принимая g = 10 м/с2:
Н0 = 105/(10*1000) = 10 м. Уравнение Клапейрона-Менделеева принимает вид (после сокращения на S): Н0*L = (Н0 + Н)*(L - h). Отсюда легко получить h
Последний раз редактировалось SFResid 27 ноя 2019, 20:59, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test
Причина: test
Задача на МКТ
Нет. До погружения в трубке воздух находился под давлением $$P_{àòì}$$. После погружения тот же воздух находится под давлением $$P=P_{àòì}+\rho gH-\rho gh$$.Hey писал(а):Source of the post Т.е. мы считаем, что давление в воздуха в трубке не изменилось после того,как в нее зашла вода?
Последний раз редактировалось zam2 27 ноя 2019, 20:59, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test
Причина: test
Задача на МКТ
SFResid ,спасибо,попробую
zam2 , не совсем понял откуда ρgH.Это давление которое оказывает столб жидкости высотой H на жидкость,которая в трубке?
zam2 , не совсем понял откуда ρgH.Это давление которое оказывает столб жидкости высотой H на жидкость,которая в трубке?
Последний раз редактировалось Hey 27 ноя 2019, 20:59, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test
Причина: test
Задача на МКТ
Hey писал(а):Source of the post zam2 , не совсем понял откуда ρgH.Это давление которое оказывает столб жидкости высотой H на жидкость,которая в трубке?
Какое давление на нижнем срезе трубки?
Если смотреть вне трубки, то $$P_{àòì}+\rho gH$$.
Если смотреть внутри трубки, то .
Но это одно и то же давление - статика, ничего никуда не течет. Поэтому
$$P_{àòì}+\rho gH=P+\rho gh$$.
Последний раз редактировалось zam2 27 ноя 2019, 20:59, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test
Причина: test
Задача на МКТ
Спасибо большое!Понял!
Последний раз редактировалось Hey 27 ноя 2019, 20:59, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test
Причина: test
Кто сейчас на форуме
Количество пользователей, которые сейчас просматривают этот форум: нет зарегистрированных пользователей и 58 гостей