Сообщающиеся сосуды

Сообщающимися сосудами называют сосуды, соединенные друг с другом так, чтобы жидкость свободно перетекала из одного сосуда в другой.

Закон сообщающихся сосудов: если давление над жидкостью в сосудах одинаково, то однородная жидкость в сосуде устанавливается на одном горизонтальном уровне.

Пусть в сообщающиеся сосуды в виде U -образной трубки налита какая-то жидкость плотностью . Уровень свободной поверхности в обоих коленах трубки будет один и тот же (рис. 14.10а). Теперь будем доливать в одно из колен трубки некоторое количество жидкости плотностью , не смешивающейся с первой. Уровень свободной поверхности в каждом сосуде будет подниматься, но уже не одинаково, как это было бы, если бы доливалась первая жидкость. Поверхность раздела между жидкостями по мере доливания второй жидкости будет опускаться. Обозначим линией АВ горизонтальный уровень, проходящий через границу раздела жидкостей. Ниже этого уровня находится лишь первая жидкость, поэтому давления в левом и правом сосуде на уровне АВ равны.

Обозначим высоты столбов жидкостей в каждом сосуде над уровнем АВ и . Тогда давление, создаваемое первой жидкостью в левом сосуде на уровне АВ , а второй жидкостью на уровне АВ . Поскольку , то

,

или

,

(14.10)

то есть, в сообщающихся сосудах высоты столбов жидкостей над уровнем раздела обратно пропорциональны плотностям этих жидкостей.

Дата добавления: 2015-06-04