Контрольная По физике В двух одинаковых ёмкостях находятся керосин и вода одинаковой высоты. Где давление будет больше и во сколько раз? Плотность керосина 800 кг/м³, воды кг/м³ 1000 С решением
Давление в пределах жидкости в горизонтальном сечении определяется по формуле:
P=P0+ρgh P = P_0 + \rho g h P=P0+ρgh
где:
P P P — давление на глубине h h h,P0 P_0 P0 — атмосферное давление наповерхностина поверхностинаповерхности,ρ \rho ρ — плотность жидкости,g g g — ускорение свободного падения примерно9,81м/с2примерно 9,81 м/с²примерно9,81м/с2,h h h — высота столба жидкости.
Поскольку высота h h h одинаковая для обоих сосудов, а атмосферное давление на поверхности одинаковое, нам нужно сравнить только вклад плотности ρ \rho ρ.
Для воды:
Плотность ρвода=1000 кг/м3 \rho_{\text{вода}} = 1000 \, \text{кг/м}^3 ρвода=1000кг/м3.
Для керосина:
Плотность ρкеросин=800 кг/м3 \rho_{\text{керосин}} = 800 \, \text{кг/м}^3 ρкеросин=800кг/м3.
Расчёт давления на одинаковой высоте h h h:
Давление в воде:
P<em>вода=ρ</em>водаgh=1000⋅9.81⋅h
P<em>{\text{вода}} = \rho</em>{\text{вода}} g h = 1000 \cdot 9.81 \cdot h P<em>вода=ρ</em>водаgh=1000⋅9.81⋅h
Давление в керосине:
P<em>керосин=ρ</em>керосинgh=800⋅9.81⋅h
P<em>{\text{керосин}} = \rho</em>{\text{керосин}} g h = 800 \cdot 9.81 \cdot h P<em>керосин=ρ</em>керосинgh=800⋅9.81⋅h
Теперь, сравним давления в обоих случаях. Для этого найдём отношение:
Давление в пределах жидкости в горизонтальном сечении определяется по формуле:
P=P0+ρgh P = P_0 + \rho g h P=P0 +ρgh
где:
P P P — давление на глубине h h h,P0 P_0 P0 — атмосферное давление наповерхностина поверхностинаповерхности,ρ \rho ρ — плотность жидкости,g g g — ускорение свободного падения примерно9,81м/с2примерно 9,81 м/с²примерно9,81м/с2,h h h — высота столба жидкости.Поскольку высота h h h одинаковая для обоих сосудов, а атмосферное давление на поверхности одинаковое, нам нужно сравнить только вклад плотности ρ \rho ρ.
Для воды:
Плотность ρвода=1000 кг/м3 \rho_{\text{вода}} = 1000 \, \text{кг/м}^3 ρвода =1000кг/м3.Для керосина:
Плотность ρкеросин=800 кг/м3 \rho_{\text{керосин}} = 800 \, \text{кг/м}^3 ρкеросин =800кг/м3.Расчёт давления на одинаковой высоте h h h:
Давление в воде:P<em>вода=ρ</em>водаgh=1000⋅9.81⋅h P<em>{\text{вода}} = \rho</em>{\text{вода}} g h = 1000 \cdot 9.81 \cdot h
Давление в керосине:P<em>вода=ρ</em>водаgh=1000⋅9.81⋅h
P<em>керосин=ρ</em>керосинgh=800⋅9.81⋅h P<em>{\text{керосин}} = \rho</em>{\text{керосин}} g h = 800 \cdot 9.81 \cdot h
P<em>керосин=ρ</em>керосинgh=800⋅9.81⋅h
Теперь, сравним давления в обоих случаях. Для этого найдём отношение:
P<em>водаP</em>керосин=1000⋅9.81⋅h800⋅9.81⋅h=1000800=54 \frac{P<em>{\text{вода}}}{P</em>{\text{керосин}}} = \frac{1000 \cdot 9.81 \cdot h}{800 \cdot 9.81 \cdot h} = \frac{1000}{800} = \frac{5}{4}
P</em>керосинP<em>вода =800⋅9.81⋅h1000⋅9.81⋅h =8001000 =45
Это означает, что давление в воде больше давления в керосине на:
54 или 1.25 раз. \frac{5}{4} \text{ или } 1.25 \text{ раз.}
45 или 1.25 раз.
Таким образом, давление в сосуде с водой будет больше чем в сосуде с керосином в 1.25 раза.