Дано:
p1 - плотность воды
p2 - плотность ртути
h - общая высота столба ртути и воды
P - ? общее давление на дно сосуда
Решение
P = p1 + p2
p1 = p1gh1 ( В данном случае p1 - плотность воды )
p2 = p2gh2 ( В данном случае p2 - плотность ртути )
Общее давление на сосуд:
P = p1gh1+p2gh2, ускорение свободного падения можно вынести за скобки: P = g (p1h1+p2h2)
По условию m1=m2, значит
p1Sh1 = p2Sh2, отсюда высота столба ртути будет равна
h2 = (p1h1) / p2
Общая высота столба будет равна H = h1 + h2
H = ((h1+p1) * h1) / p2
H = ((p1+p2) * h1) / p2
Можно найти h1 и h2:
h1 = (p2H) / p1+p2
h2 = (p1H) / p1+p2
Подставим значения h1 и h2 в выражение P:
P = g ((p1*(p2H)/p1+p2) + (p2*(p1H)/p1+p2))
P = (2p1p2gH) / p1+p2
P = (2*1000*13600*10*1.43) / 1000+13600 = 2664 Па = 26.64 кПа
Первое что приходит в голову и скорее всего это правильный ответ - это коэффициент теплового расширения. У железа и бетона он примерно одинаковый и равен 10-13 *10⁻⁶ °С⁻¹
У алюминия же он примерно 22.2 *10⁻⁶ °С⁻¹ .
Естественно, что при такой большой разнице тепловые колебания быстро разрушат конструкцию.
Последние нововведения - можно использовать стеклопластиковую арматуру (стекловолокно). Еe коэффициент расширения близок к бетону, она дешевле железной. Из минусов - низкий модуль упругости и теряет прочность при температуре выше 600°С.
Объяснение: