Физика для вас

Вода, налитая, например, в чайник, стоит всегда в резервуаре чайника и в боковой трубке на одном уровне. Боковая трубка и резервуар соединены между собой в нижней части.

 

Сообщающимися сосудами называют сосуды, соединенные между собой в нижней части.

 

Рассмотрим сообщающиеся сосуды с однородной жидкостью (например, водой). Поскольку жидкость находится в равновесии, то давление в левом и правом колене одинаково.

p₁=p₂

По формуле гидростатического давления записываем давление в левом и правом колене, сокращая плотность и g, получаем равенство высот.

ρ₁gh₁= ρ₂gh₂

h1=h2

 

В сообщающихся сосудах любой формы однородная жидкость устанавливается на одном уровне.

 

Кофейник и трубка носика - сообщающиеся сосуды, т.е. сосуды, которые связаны между собой, и жидкость

в них устанавливается на одном уровне.

 

Если в сообщающиеся сосуды налить разные жидкости.

Поскольку жидкости находятся в равновесии – давления в обоих коленах одинаково. Приравниваем

гидростатические давления в левом и правом колене и сокращаем g. 

p₁=p₂

ρ₁gh₁= ρ₂gh₂

ρ₁h₁= ρ₂h₂

 

 

 

Из полученной формулы видно, что чем больше плотность жидкости, тем меньше  высота ее столба: во сколько раз больше плотность жидкости, во столько раз меньше ее высота.

 

Применение сообщающихся сосудов.

1. Шлюзы. Шлюз - гидротехническое сооружение для перевода судов из одного водного пространства в другое с разными уровнями воды. В работе шлюзов используется свойство сообщающихся сосудов: жидкость в сообщающихся сосудах находится на одном уровне. Когда ворота 1 открываются, вода в верхнем течении и шлюзе устанавливается на одном уровне и т.д., когда последние ворота откроются, уровень воды в шлюзе и нижнем течении сравняется, корабль будет опускаться вместе с водой и сможет продолжить плавание.

2. Закон сообщающихся сосудов люди используют в водопроводах с водонапорной башней. Водонапорная башня и стояки водопровода являются сообщающимися сосудами, поэтому жидкость в них устанавливается на одном уровне.

3. В водомерном стекле парового котла, паровой котел и водомерное стекло являются сообщающимися сосудами. Когда краны  открыты, жидкость в паровом котле и водомерном стекле устанавливается на одном уровне, так как давления в них равны.

4. Действие артезианских колодцев и гейзеров основано на законе сообщающихся сосудов.

5. Действие фонтана также основано на принципе сообщающихся сосудов. Вода из резервуара течет по трубке и стремится подняться до того же уровня, что и в большом сосуде. Но трубка заканчивается, и вода бьет фонтаном вверх. Даже если расположить шланг так, чтобы его уклон поднимался вверх, вода не перестает быть из фонтана.