Global EE

Гидростатика — Задание 4 ЕГЭ по физике №00048466

Задание №4. Статика. Гидростатика. Колебания

Гидростатика

№2. Задание 4

ID: 00048466

В широкую U-образную трубку налиты две не смешивающиеся жидкости с плотностями $\rho_1$ и $\rho_2$ (смотри рисунок). Найдите отношение плотностей $\dfrac{\rho_1}{\rho_2}$, если $H=15$ см, $b=5$ см, $h=7$ см.

Рисунок к заданию 4 ЕГЭ по физике — Гидростатика

Источник: Сборник Демидовой 2024

Решение

На рисунке в левом колене поверх жидкости $\rho_2$ налита жидкость $\rho_1$. Граница между ними — на высоте $b$ от стола, верх жидкости $\rho_1$ — на высоте $H$, а уровень жидкости $\rho_2$ в правом колене — на высоте $h$. Все высоты отсчитаны от стола.

Проведём горизонталь на уровне границы раздела, на высоте $b$. Ниже неё в обоих коленах одна и та же жидкость $\rho_2$, и она покоится, поэтому давления в коленах на этом уровне равны (атмосферное давление сверху одинаковое, его не учитываем).

Над этим уровнем в левом колене стоит столб жидкости $\rho_1$ высотой $H-b=15-5=10$ см, а в правом — столб жидкости $\rho_2$ высотой $h-b=7-5=2$ см. Приравняем их давления:

$$\rho_1g(H-b)=\rho_2g(h-b)\ \Rightarrow\ \dfrac{\rho_1}{\rho_2}=\dfrac{h-b}{H-b}=\dfrac{2}{10}=0{,}2$$

Проверим себя: жидкость $\rho_1$ уравновешивает столб в пять раз выше, чем жидкость $\rho_2$, значит, она в пять раз легче — отношение меньше единицы, как и вышло.

Ответ

0,2
Другие задания по теме «Гидростатика» (8)