Question

Intr-un tub in forma de U s-a turnat apa si ulei de masina(p=900kg/m3).Afla inaltimea coloanei de apa,situata deasupra nivelului de separatie a apei si uleiului,daca inaltimea coloanei de ulei este de 15 cm.

Answer 1

Initial, turnand apa nivelul este acelasi. Turnand ulei intr-o ramura, acesta ramane separat de apa si pluteste pe aceasta. Nivelul apei de sub ulei coboara iar in cealalta latura urca. Greutatea coloanei de ulei este egala cu a celei de apa aflata deasupra nivelului de separatie.
Densitatea apei, p1=1000kg/m³
Densitatea uleiului, p2=900kg/m³
Inaltimea coloanei de apa, h1=?
Inaltimea coloane de ulei, h2=15cm=0,15m
Notam cu:
S=aria sectiunii transversale a tubului.
V1= volumul coloanei de apa
V2=volumul coloanei de ulei
m1=masa coloanei de apa
m2=masa coloanei de ulei
G1=greutatea coloanei de apa
G2=greutatea coloanei de ulei
g=acceleratia gravitationala; g=10Nkg
G1=m1×g
m1=V1×p1⇒G1=V1×p1×g
V1=S×h1⇒G1=S×h1×p1×g
Simlar
G2=S×h2×p2×g
Trebuie ca G1=G2
S×h1×p1×g=S×h2×p2×g
Simplificam cu S si cu g
h1×p1=h2×p2
De aici scoatem h2:
h2=h1×p1/p2
Inlocuim cu valorile numerice:
h2=0,15×1000/900=0,167
h2=0,167m=16,7cm