VII.10Một bình thông nhau có hai nhánh trụ không giống nhau và chứa nước. Tiết diện trong của...

Câu hỏi:

VII.10 Một bình thông nhau có hai nhánh trụ không giống nhau và chứa nước. Tiết diện trong của nhánh lớn gấp ba lần tiết diện trong của nhánh nhỏ. Người ta đổ dầu vào nhánh lớn cho đến khi mực nước ở nhánh này giảm đi 1,6 cm. Cho biết trọng lượng riêng của nước là 10000 N/m$^{3}$ và của dầu là 8000 N/m$^{3}$.

a) Tính mực nước dâng lên thêm ở nhánh nhỏ.

b) Xác định độ cao của cột dầu đã đổ vào nhánh lớn.

Câu trả lời:
Người trả lời: GV. Đỗ Văn Linh
Để giải bài toán, ta thực hiện các bước sau:

**Bước 1:** Gọi $S_1$, $S_2$ lần lượt là tiết diện của nhánh lớn và nhánh nhỏ; Trọng lượng riêng của nước là $d_1$ và của dầu là $d_2$. Độ giảm mực nước ở bình lớn là $h_1$, độ tăng mực nước ở bình nhỏ là $h_2$, độ cao cột dầu là $h$.

**Bước 2:** Tính thể tích nước giảm đi ở nhánh lớn và thể tích nước tăng lên ở nhánh nhỏ:
$V_1 = S_1h_1$
$V_2 = S_2h_2$
Do $V_1 = V_2 \Rightarrow S_1h_1 = S_2h_2 \Rightarrow 3S_2h_1 = S_2h_2 \Rightarrow 3h_2 = 3h_1 = 3 \times 1.6 = 4.8 \text{ cm}$

**Bước 3:** Chọn điểm A nằm trên mặt tiếp giáp giữa dầu và nước, điểm B ở nhánh nhỏ sao cho A và B nằm trên cùng một mặt phẳng nằm ngang. Từ đó ta có:
$p_A = p_B \Rightarrow d_2h = d_1(h_1 + h_2) \Rightarrow h = \frac{d_1(h_1 + h_2)}{d_2} = \frac{10000 \times (1.6 + 4.8)}{8000} = 8 \text{ cm}$

Vậy,
a) Mực nước dâng lên thêm ở nhánh nhỏ là 4.8 cm.
b) Độ cao của cột dầu đã đổ vào nhánh lớn là 8 cm.
Bình luận (0)
Nhấn vào đây để đánh giá
Thông tin người gửi
0.06402 sec| 2257.922 kb