Уровни жидкости примерно 35 см (вода + масло) и 29 см (вода)
Объяснение:
d = 2 cм = 2·10⁻² м
V = 100 мл = 100·10⁻⁶ м³
ρ₁ = 1000 к/м³
ρ₂ = 800 к/м³
---------------------
H₁ - ? - уровень жидкости в 1-м колене
Н₂ - ? - уровень жидкости во 2-м колене
---------------------
Площадь сечения трубки
Высота столба жидкости объёмом 100 мл в такой трубке
В 1-м колене находится масло и часть воды. а во втором колене - только вода
h₁ - высота столба воды в 1-м колене
h₂ - высота столба воды во 2-м колене
h₃ - высота столба масла в 1-м колене
h₃ = h = 0.3183 м
h₁ + h₂ = h = 0.3183 м
Давление столба жидкости в 1-м колене
p₁ = ρ₂· g · h₃ + ρ₁· g · h₁
Давление столба жидкости во 2-м колене
p₂ = ρ₁· g · h₂
р₁ = р₂
ρ₂ · h₃ + ρ₁ · h₁ = ρ₁ · h₂
Поскольку
h₃ = h
и
h₁ = h - h₂
то получаем уравнение относительно h₂
ρ₂ · h + ρ₁ · (h - h₂) = ρ₁ · h₂
2ρ₁ · h₂ = h · (ρ₂ + ρ₁)
Тогда
h₁ = 0.3183 - 0.28647 = 0.03183 (м)
Итак. высота столба жидкости в 1-м колене (вода + масло)
Н₁ = h + h₁ = 0.3183 + 0.03183 = 0.35013 (м) ≈ 35 см
высота жидкости во 2-м колене (только вода)
Н₂ = h₂ = 0,28647 м ≈ 29 см
Из соображений симметрии следует: потенциалы точек С и D одинаковы, и точки при создании эквивалентной схемы могут быть соединены в одну.
Цифрами обозначены рёбра и соответствующие им сопротивления Ri: R1,2,3,4 = 480 Ом; R5,6,7,8 = 240 Ом. (См. Картинку 1)
Построив все Ri относительно рёбра АS с учетом С = D, получаем эквивалентную схему — рис 2.
Обсчитаем ее:
R(1,4) = 240 Ом.
R(2,3) = 240 Ом.
R(6,8) = 120 Ом.
R(2,3+7) = 240 + 240 = 480 Ом.
R(2,3,7+6,8) = (480*120)/(480+120) = 96 Ом.
R° = R(1,4+(2,3,7+6,8)) = 240 + 96 = 336 Ом.
Rобщ = R(R°+5) = 140 Ом.
ОТВЕТ: Rобщ = 140 Ом.