Качественная задача (объяснение физических процессов и свойств тел) · 66 заданий
- Задание №19№19
На одну чашу весов поставили блюдце с горячей водой, а на другую – уравновешивающие её гири. Сохранится ли с течением времени это равновесие? Ответ по…
Испарение, конденсация, кипение
- Задание №19№19
К невесомой нити (см. рисунок) подвешен груз А . К нему на пружине прикрепляют груз В и затем нить пережигают. Какой из грузов в начале падения имеет…
Второй закон Ньютона
- Задание №19№19
Колбу с жидкостью поместили в сосуд с водой (см. рисунок), при этом наблюдали повышение уровня жидкости в трубке. Сравните первоначальные температуры…
Тепловое расширение и сжатие
- Задание №19№19
Два ученика одновременно измеряли атмосферное давление с помощью барометра: один – находясь в школьном дворе под открытым небом, другой – в кабинете ф…
Давление
- Задание №19№19
Капля маслянистой жидкости попадает на поверхность воды и растекается, образуя тонкую плёнку. Обязательно ли эта плёнка закроет всю поверхность воды?…
Основные положения МКТ
- Задание №19№19
Два спиртовых термометра – большой и маленький – сделаны из одинакового материала. Большой термометр значительно тяжелее и содержит, соответственно, б…
Уравнение теплового баланса
- Задание №19№19
В два одинаковых стакана налита вода до одной высоты. В один стакан опустили сплошной стальной брусок, а в другой – сплошной медный брусок той же масс…
Закон Архимеда. Плавание тел
- Задание №19№19
Для того чтобы стеклянный стакан не треснул, какую ложку (деревянную или металлическую) следует в него опустить, прежде чем налить кипяток? Ответ пояс…
Виды теплопередачи
- Задание №19№19
Каким образом легче резать картон с помощью ножниц: помещая картон у кончиков лезвий или ближе к их середине? Ответ поясните.
Простые механизмы. Рычаг. КПД
- Задание №19№19
В сосуде с водой находятся три бруска, которые в равновесии располагаются так, как показано на рисунке. Бруски сделаны из разных материалов, но имеют…
Закон Архимеда. Плавание тел
- Задание №19№19
Стёкла окон дома или его стены в лучах солнечного света кажутся более тёмными? Ответ поясните.
Отражение света
- Задание №19№19
Колбу с газом соединили с U-образным жидкостным манометром (рис. 1). После того как колбу опустили в сосуд с водой, показания манометра изменились (ри…
Внутренняя энергия
В открытую с обоих концов U-образную трубку налили воду. Затем в правое колено долили некоторое количество другой жидкости, не смешивающейся с водой (см. рисунок). Сравните плотности воды и неизвестной жидкости. Ответ поясните.

Решение
Решение.
Для решения данной задачи воспользуемся законом сообщающихся сосудов для разнородных жидкостей.
1. Выберем уровень раздела двух жидкостей в правом колене трубки в качестве уровня сравнения (нулевого уровня). Проведем через эту точку горизонтальную линию. Согласно закону Паскаля, давление в покоящейся однородной жидкости на одном и том же горизонтальном уровне одинаково. Следовательно, давление в левом колене на этом уровне равно давлению в правом колене на этом же уровне.
2. Обозначим:
ρв — плотность воды;
ρж — плотность неизвестной жидкости;
hв — высота столба воды над уровнем сравнения в левом колене;
hж — высота столба неизвестной жидкости над уровнем сравнения в правом колене;
P0 — атмосферное давление (так как трубка открыта с обоих концов).
3. Запишем условие равновесия жидкостей:
Давление в левом колене: Pлев=P0+ρв⋅g⋅hв
Давление в правом колене: Pправ=P0+ρж⋅g⋅hж
Так как Pлев=Pправ, получаем:
ρв⋅g⋅hв=ρж⋅g⋅hж
Откуда следует соотношение: ρвρж=hжhв
4. Анализ рисунка:
На рисунке видно, что верхние границы обеих жидкостей находятся на одном горизонтальном уровне. Однако уровень раздела жидкостей в правом колене находится ниже, чем свободная поверхность воды в левом колене. Это означает, что высота столба неизвестной жидкости hж больше, чем высота столба воды hв над уровнем раздела (hж>hв).
5. Вывод:
Так как при равном давлении высота столба жидкости обратно пропорциональна её плотности, то жидкость с большей высотой столба имеет меньшую плотность. Поскольку hж>hв, то ρж<ρв.
Ответ: Плотность неизвестной жидкости меньше плотности воды.
Источник: ФИПИ