Physel.ru

Физика, механика и т.п.

  • Full Screen
  • Wide Screen
  • Narrow Screen
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

§ 153. Сообщающиеся сосуды.

E-mail Печать PDF
Возьмем ряд сосудов различной формы, соединенных в нижней части трубками (сообщающиеся сосуды). Если наливать жидкость в один из них, жидкость перетечет по трубкам в остальные сосуды и установится во всех сосудах на одном уровне (рис. 235).

Рис. 235. Во всех сообщающихся сосудах вода стоит на одном уровне.
Объяснение заключается в следующем. Давление на свободных поверхностях жидкости в сосудах одно и то же; оно равно атмосферному давлению. Таким образом, все свободные поверхности принадлежат одной и той же поверхности уровня и, следовательно, должны находиться в одной горизонтальной плоскости (§ 152).

Чайник и его носик представляют собой сообщающиеся сосуды: вода стоит в них на одном уровне. Значит, носик чайника должен

Рис. 236. Чайник и его носик — сообщающиеся сосуды

Рис. 237. Вода в водомерной трубке стоит на том же уровне, что и в баке
доходить до той же высоты, что и верхняя кромка сосуда, иначе чайник нельзя будет налить доверху. Когда мы наклоняем чайник, уровень воды остается прежним, а носик опускается; когда он опустится до уровня воды, вода начнет выливаться (рис. 236).

На принципе сообщающихся сосудов устроены водомерные трубки для баков с водой (рис. 237). Такие трубки имеются, например, на умывальных баках в железнодорожных вагонах. В открытой стеклянной трубке, присоединенной к баку, вода стоит всегда на том же уровне, что и в самом баке. Если водомерная трубка устанавливается на паровом котле (рис. 238), то верхний конец трубки соединяется с верхней частью котла, наполненной паром. Это делается для того, чтобы давление на свободной поверхности воды в котле и в водомерной трубке было одинаковым. Тогда уровень воды в трубке находится на той же высоте, что и уровень воды в котле.

Шлюзы рек и каналов также работают по принципу сообщающихся сосудов. В смежных шлюзовых камерах, отделенных друг от друга шлюзовыми воротами, вода стоит на разных уровнях. Под воротами проходит канал, соединяющий обе камеры; его можно открывать и закрывать. При открывании канала обе камеры превращаются в сообщающиеся сосуды и вода, перетекая из камеры с более высоким уровнем в камеру с более низким, устанавливается на одном уровне в обеих камерах. Тогда можно открыть шлюзовые ворота и перевести судно из одной камеры в другую. Таким образом при помощи шлюзов перемещают судно из одного водоема в другой, находящийся на другом уровне. В случае большой разницы в уровнях водоемов устраивают целый ряд шлюзовых камер, работающих одна за другой последовательно.

Нальем в сообщающиеся сосуды в виде U-образный трубки (рис. 239) какую-нибудь жидкость, например воду. Уровень свободной поверхности в обоих коленах трубки будет один и тот же. Теперь будем доливать в одно из колен трубки жидкость другой плотности, не смешивающуюся с первой, например керосин. Уровень в каждом сосуде будет при этом подниматься, но уже не одинаково, как это было бы, если бы мы наливали ту же самую жидкость. Поверхность же раздела между жидкостями по мере доливания второй жидкости будет опускаться. Определим соотношение между высотами столбов жидкости в каждом сосуде над уровнем АВ поверхности раздела жидкостей. Высоты столбов обозначим через h1 и h2, а плотности жидкостей — соответственно через r1 и r2. Ниже плоскости АВ в сосудах находится лишь одна жидкость, по-

Рис. 238. Водомерная трубка парового котла. Краны служат для отключения трубки от котла
этому давления рA и рB в точках А и В, лежащих на одной высоте, должны быть одинаковыми. Но эти давления равны

Приравнивая рA и рB, найдем r1h1=r2h2, откуда

т. е. е сообщающихся сосудах высоты столбов жидкостей над уровнем раздела обратно пропорциональны плотностям жидкостей.

Рис. 239. Жидкости разных плотностей стоят в сообщающихся сосудах на разной высоте

Рис. 240. К упражнению 153.1

153.1. U-образная трубка заполнена ртутью, водой и керосином,  как показано на рис. 240. Верхние уровни воды и керосина лежат на одной горизонтали. Зная, что разность уровней ртути равна 25 мм, найдите высоту столба воды. Плотность ртути равна 13,6•103 кг/м3, плотность керосина равна 0,81•103 кг/м3,

Комментарии  

 
-2 #28 16.03.2013 10:21
не всё нашла
Цитировать
 
 
+1 #27 15.02.2013 12:15
класс а не сайт всё время здесь сижу
Цитировать
 
 
0 #26 10.02.2013 18:05
Этот материал взят из книги "Элементарный учебник физики". Хоть информация одна и та же, но книжечку читать приятнее
Цитировать
 
 
+1 #25 05.02.2013 16:20
вы помогли мне сделать презентацию, теперь я получу 5 :lol:, спасибо большое
Цитировать
 
 
+3 #24 15.10.2012 17:38
Цитирую #6:
в сообщающиеся сосуды налита ртуть.В одной из колен доливается вода какой высоты должен быть столб воды,чтобы уровень ртути в другом колене поднялся на 2 см?

(Плотность ртути-плотность воды) * 20
Цитировать
 
 
+2 #23 12.10.2012 09:50
Огромное спасибо сайту! Помогли подготовится к олимпиаде по физике!
Цитировать
 
 
+1 #22 23.03.2012 12:14
мило..но не всё нашла
Цитировать
 
 
-3 #21 15.03.2012 11:36
Классный сайт))Получила 5)):)
Цитировать
 
 
-2 #20 27.02.2012 13:48
5+этому чудесному сайту)))Мне правдо 4 поставили,а так бы вообще 2 поставили)))СПА СИБО))*
Цитировать
 
 
-3 #19 27.02.2012 13:46
Сайт супер мне 5 поставили.Спасибо огромное**)))
Цитировать
 
 
+1 #18 12.02.2012 10:54
в сообщающиеся сосуды налита ртуть.В одной из колен доливается вода какой высоты должен быть столб воды,чтобы уровень ртути в другом колене поднялся на 2 см?
Цитировать
 
 
0 #17 08.02.2012 16:50
Спасибочки мне оч помог этот сайт я получила 5+ ажно спосибо тем кто создал этот сайт :lol:
Цитировать
 
 
+3 #16 03.02.2012 11:13
сайт вообще нормуль всё ок
Цитировать
 
 
+3 #15 24.01.2012 15:49
Классный сайт. Очень полезная информация. Спасибо.
Цитировать
 
 
+7 #14 20.01.2012 14:08
:P :P :roll: :roll: :lol: :D ;-) сайт просто супер спасибо:*
Цитировать
 
 
+6 #13 12.12.2011 15:46
спасибо за инфо)
Цитировать
 
 
-1 #12 27.09.2011 16:13
как определитьдавле ние воздуха в закрытом колене манометра,если уровень маслав нём на 15мм выше,чемв открытом колене?
Цитировать
 
 
-12 #11 19.04.2011 15:50
люди помогите мне с физикоййй вот мой скайп andrey_18rus10 заранее спасибо за огромную помощь!!!
Цитировать
 
 
+9 #10 13.04.2011 17:37
пасибки инфа оч сина помогла
Цитировать
 
 
+9 #9 10.04.2011 18:35
Спасибо спасли!
Цитировать
 
 
-12 #8 14.03.2011 12:07
:-x :o :o тройку получила недоразвитый сайт
Цитировать
 
 
+10 #7 25.02.2011 13:53
Классный сайт он очень мне помог!Правда шрифт маленький ну чего.
Цитировать
 
 
+14 #6 24.02.2011 05:01
всем огромное спасибо клевый сайт :o
Цитировать
 
 
+12 #5 23.02.2011 16:50

Спасибо огромное))
Цитировать
 
 
+14 #4 15.02.2011 10:41
супер сбасибо большое за инфу, спасибки всем создателям этого сайта)))
Цитировать
 
 
+15 #3 11.02.2011 17:23
спасибо за инфу,не знаю ,что бы без этого сайта делал :-)
Цитировать
 
 
+14 #2 26.01.2011 15:37
[quote name="Владимир"]Очень полезная информация, мне пригодилась.Да и вообще сайт хороший,для всех кто хочет хорошо знать физику.Я сам очень люблю физику и хочу знать всё по физике.Очень,очень большое спасибо всем создателям сайта!!!
Цитировать
 
 
+27 #1 26.01.2011 15:33
Очень полезная информация, мне пригодилась.Да и вообще сайт хороший,для всех кто хочет хорошо знать физику.Спасибо большое всем создателям!
Цитировать
 

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

You are here: