Hai bình hình trụ có tiết diện \[{s_1}\], \[{s_2}\] được thông với nhau bằng một ống nhỏ và có chứa nước. Trên mặt nước có đặt các pittông mỏng, khối lượng \[{m_1}\], \[{m_2}\]. Khi đặt một quả cân m = 1 kg trên pittông \[{s_1}\] thì mực nước bên pittông có quả cân thấp hơn mực nước bên kia một đoạn \[{h_1}\]= 20 cm. Khi đặt quả cân sang pittông \[{s_2}\] thì mực nước bên quả cân thấp hơn bên này một đoạn \[{h_2}\] = 5 cm. Biết \[{s_1}\] = 1,5\[{s_2}\], \[{m_1}\] = \[{m_2}\]
a. Tìm khối lượng các pittông.
b. Tìm độ chênh lệch mực nước ở hai bình khi chưa đặt quả cân, cho khối lượng riêng của nước là D = 1000 kg/m3.
Bằng cách nhấp vào Đăng nhập, bạn đồng ý Chính sách bảo mật và Điều khoản sử dụng của chúng tôi. Nếu đây không phải máy tính của bạn, để đảm bảo an toàn, hãy sử dụng Cửa sổ riêng tư (Tab ẩn danh) để đăng nhập (New Private Window / New Incognito Window).
Lời giải:
Áp suất tại điểm A: \({p_A} = {p_0} + \frac{} + \frac{{10{m_1}}}{}\)
Áp suất tại điểm B: \({p_B} = {p_0} + 10.D.h + \frac{{10{m_2}}}{}\)
Áp dụng tính chất bình thông nhau: \({p_A} = {p_B}\)
\({p_0} + \frac{} + \frac{{10{m_1}}}{} = {p_0} + 10.D.h + \frac{{10{m_2}}}{}\)\( \Leftrightarrow \frac{} + \frac{{10{m_1}}}{} = 10.D.{h_1} + \frac{{10{m_2}}}{}(1)\)
\({p_A}^' = {p_0} + \frac{{10{m_1}}}{} + 10.D.{h_2}\)
\({p_B}^' = {p_0} + \frac{{10{m_2}}}{} + \frac{}\)
\( \to {p_A}^' = {p_B}^'\)\( \to \frac{{10{m_1}}}{} + 10.D.{h_2} = \frac{{10{m_2}}}{} + \frac{}\,\,(2)\)
Trừ vế theo vế của phương trình (1) cho phương trình (2):
\(\frac{} - 10.D.{h_2} = 10.D.{h_1} - \frac{}\)\( \Leftrightarrow \frac{} + \frac{} = 10.D.({h_1} + {h_2})\)
\( \Leftrightarrow \frac{{3{S_1}}} = 10.D.({h_1} + {h_2})\,\,(v\`i \,\,{S_1} = 1,5{S_2})\)
\( \Leftrightarrow {S_1} = \frac{{1000.3.10.({h_1} + {h_2})}} = \frac{{1000.3.10.(20 + 5){{.10}^{ - 2}}}} = \frac{1}{m^2}\)\( \Rightarrow {S_2} = \frac{1}{m^2}\)
Thay vào phương trình (1):
\(\frac{{\frac{1}}} + \frac{{10.{m_1}}}{{\frac{1}}} = 10.1000.0,2 + \frac{{10.{m_2}}}{{\frac{1}}}\) \( \Leftrightarrow 1500 + 1500{m_1} = 2000 + 1000{m_1}({m_2} = {m_1})\)
\( \Leftrightarrow 500{m_1} = 500\)\( \Leftrightarrow {m_1} = 1(kg)\)\( \to {m_2} = 1(kg)\)
b. Khi chưa có quả cân: sát tại mặt thoáng:
\({p_C} = {p_0} + \frac{{10{m_1}}}{} = {p_0} + \frac{{\frac{1}}} = {p_0} + 1500\)
\({p_D} = {p_0} + \frac{{10{m_2}}}{} = {p_0} + \frac{{\frac{1}}} = {p_0} + 1000\)
\( \to {p_C} > \;{p_D}\)\( \to {p_C} = {p_0} + 10.D.h\)
\( \Leftrightarrow {p_0} + 1500 = {p_0} + 1000 + 10.1000.h\)\( \Leftrightarrow 500 = 10000.h\)\( \Leftrightarrow h = 0,05(m)\)
Tham gia Cộng đồng Lazi trên các mạng xã hội | |
Fanpage: | https://www.fb.com/lazi.vn |
Group: | https://www.fb.com/groups/lazi.vn |
Kênh FB: | https://m.me/j/AbY8WMG2VhCvgIcB |
LaziGo: | https://go.lazi.vn/join/lazigo |
Discord: | https://discord.gg/4vkBe6wJuU |
Youtube: | https://www.youtube.com/@lazi-vn |
Tiktok: | https://www.tiktok.com/@lazi.vn |
Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi
Vui | Buồn | Bình thường |