một bình thông nhau gồm hai nhánh hình trụ có tiết diện bằng 200cm2 ở giữa có khoá T. người ta đổ nước vào nhánh A còn dầu vào nhánh B sao cho độ cao của chúng bằng nhau và bằng 50cm. a) khi mở khoá T hãy tính độ chênh lệch giữa 2 mưc chất lỏng ở 2 nhánh A và B, bt d1=10000, d2=8000 b)người ta đặt 1 pittong lên nhánh chứa dầu và thấy 2 mực nước và dầu bằng nhau tính khối lượng của pittiong
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Gọi h là mực nước chênh lệch sau khi mở khóa K.
Ta có: \(V_A=\left(h_1-h\right)\cdot S_1=\left(0,5-h\right)\cdot S\)
\(V_B=\left(h-h_2\right)\cdot S_2=\left(h-0,1\right)\cdot S\)
Mở khóa K thì mực nc hai nhánh bằng nhau.
\(\Rightarrow V_A=V_B\)
\(\Rightarrow0,5-h=h-0,1\)
\(\Rightarrow h=0,3m=30cm\)
Mực nước hai nhánh lúc này là \(0,5-0,3=0,2m=20cm\)
Bình thông nhau có hai nhánh A và B.
\(\Rightarrow\)Áp suất tại hai điểm M, N của hai nhánh đó cũng bằng nhau.\(\Rightarrow p_M=p_N\)
\(\Rightarrow d_{nc}\cdot g\cdot h_M=d_{dầu}g\cdot h_N\Rightarrow1\cdot h_M=0,8\cdot20\)
\(\Rightarrow h_M=16cm\)
Độ chênh lệch mực chất lỏng:
\(\Delta h=20-16=4cm\)
a) Khi mở khóa, nước sẽ chảy tự do giữa hai nhánh của bình. Ta có thể áp dụng nguyên lý Pascal để tính chiều cao cột nước trong mỗi nhánh sau khi mở khóa.
Áp suất nước trong bình là như nhau, vì vậy ta có: P1 = P2
Với S1 là diện tích đáy nhánh 1 và h1 là chiều cao cột nước trong nhánh 1, ta có: P1 = ρgh1S1
Tương tự, với S2 là diện tích đáy nhánh 2 và h2 là chiều cao cột nước trong nhánh 2, ta có: P2 = ρgh2S2
Vì P1 = P2, ta có: ρgh1S1 = ρgh2S2
Từ đó, ta có: h1S1 = h2S2
Tính chiều cao cọt nước mỗi nhánh sau khi mở khóa:
- Nhánh 1: h1 = (h2S2) / S1 = (30cm * 120cm2) / 80cm2 = 45cm
- Nhánh 2: h2 = (h1S1) / S2 = (20cm * 80cm2) / 120cm2 = 13.33cm (làm tròn thành 2 chữ số thập phân)
Vậy, chiều cao cọt nước trong nhánh 1 sau khi mở khóa là 45cm và trong nhánh 2 là 13.33cm.
b) Vật đặc không thấm nước được thả vào nhánh lớn. Ta cần tính chiều cao vật chìm và chiều cao nước dâng mỗi nhánh.
Vật chìm hoàn toàn trong nước, nên thể tích của vật bằng thể tích nước đã chuyển đi.
Thể tích vật = Thể tích nước dâng trong nhánh lớn
=> a^3 = S1 * h1
=> 6cm^3 = 80cm^2 * h1
=> h1 = 6cm^3 / 80cm^2 = 0.075cm (làm tròn thành 3 chữ số thập phân)
Chiều cao nước dâng trong mỗi nhánh là chiều cao cột nước ban đầu trừ đi chiều cao vật chìm:
- Nhánh 1: h1' = 20cm - 0.075cm = 19.925cm (làm tròn thành 3 chữ số thập phân)
- Nhánh 2: h2' = 30cm - 0.075cm = 29.925cm (làm tròn thành 3 chữ số thập phân)
Vậy, chiều cao vật chìm là 0.075cm, chiều cao nước dâng trong nhánh 1 là 19.925cm và trong nhánh 2 là 29.925cm.
c) Để tính khối lượng dầu đổ vào, ta cần tính thể tích dầu.
Thể tích dầu = Thể tích không gian giữa mặt trên vật và mặt trên dầu
= S1 * 0.02m (do mặt trên dầu cách mặt trên vật 2cm)
= 80cm^2 * 0.02m = 1.6cm^3
Khối lượng dầu = Thể tích dầu * mật độ dầu
= 1.6cm^3 * 8000 N/m^3 = 12800 N
Vậy, khối lượng dầu đổ vào là 12800 N.
Đổi 6 lít = 6000 (cm3); 2 lít = 2000 (cm3)
- Áp dụng công thức tính thể tích hình trụ:
V = S.h ⇒ h = V : S
- Chiều cao cột dầu là:
hA = 6000 : 100 = 60 (cm) = 0,6 (m)
- Chiều cao cột nước là:
hB = 2000 : 200 = 10 (cm) = 0,1 (m)
- Áp suất đáy bình A trước khi mở khóa là:
PA = d.h = 8000. 0,6 = 4800 (Pa)
- Áp suất đáy bình B trước khi mở khóa là:
PB = d.h = 10000. 0,1 = 1000 (Pa)
Do PA > PB nên dầu sẽ chảy sang nước
a) Khi mở khóa T:
Áp suất cột nước: \(p_n=d_n\cdot h=10000\cdot0,5=5000Pa\)
Áp suất cột dầu: \(p_d=d_d\cdot h=8000\cdot0,5=4000Pa\)
Sau khi mở khóa T:
Gọi \(h\left(m\right)\) là độ cao cột nước sang nhánh chứa dầu.
Áp suất mới tại cột nước: \(p_n'=10000\cdot\left(0,5-h\right)\)
Áp suất mới tại cột dầu: \(p_d'=10000\cdot h+8000\cdot0,5=10000h+4000\)
Cân bằng áp suất: \(p_n'=p_d'\)
\(\Rightarrow10000\cdot\left(0,5-h\right)=10000h+4000\)
\(\Rightarrow h=0,05m=5cm\)
Độ chênh lệch giữa hai mực chất lỏng: \(\Delta h=5+5=10cm\)
b)Gọi trọng lượng pittong là P.
Áp suất pittong tác dụng lên chất lỏng: \(p=\dfrac{F}{S}=\dfrac{P}{0,02}\)
Mực chất lỏng hai nhánh bằng nhau: \(p_n=p_d+p\)
\(\Rightarrow p=5000-4000=1000Pa\)
\(\Rightarrow P=0,02p=0,02\cdot1000=20=10m\)
\(\Rightarrow m=\dfrac{20}{10}=2\left(kg\right)\)