Просто о физике, математике, электротехнике
Просто о физике, математике, электротехнике
Категория: Давление, Олимпиадная физика

Трубки с жидкостями -3: определяем давление при вращении

[latexpage]

В предыдущих двух статьях мы разгоняли изогнутые трубки с жидкостями, в результате чего из них выливалась часть содержимого. Теперь мы будем такие трубки вращать. Все найденные мною задачи на эту тему я разделила на две статьи, так что продолжение следует!

Задача  1. (‹Физтех», 2016, 9) Тонкая трубка  запаяна с одного конца, заполнена жидкостью плотностью $ \rho$ и закреплена на горизонтальной платформе (см. рисунок). Открытое колено трубки вертикально и заполнено жидкостью до высоты $H$. Платформа вращается с угловой скоростью  $\omega$ вокруг вертикальной оси. Вертикальное колено находится на расстоянии $R$, а конец горизонтального – на расстоянии $7R$  от оси вращения. Атмосферное давление равно $p_0$.

Рисунок 1

1) Найти давление жидкости в месте изгиба трубки.

2) Найти давление жидкости в горизонтальном колене на расстоянии $2R$ от оси вращения.

Решение.

Показать

Задача  2. (МФТИ, 1996 ) Тонкая запаянная с одного конца трубка заполнена ртутью и закреплена на горизонтальной платформе, вращающейся с угловой скоростью $\omega$ вокруг вертикальной оси так, что ртуть не выливается и заполняет полностью горизонтальное колено трубки (см. рисунок). Открытое колено трубки вертикально. Геометрические размеры установки указаны на рисунке. Атмосферное давление $p_0$‚ плотность ртути $\rho$.

Рисунок 2

1) Найти давление ртути в месте изгиба трубки.

2) Найти давление ртути у запаянного конца трубки.
Решение.

Показать


Задача  3. (МФТИ, 1996) Тонкая трубка, запаянная с одного конца, заполнена водой и закреплена на горизонтальной платформе, вращающейся с угловой скоростью $\omega$  вокруг вертикальной оси (см. рисунок). Открытое и запаянное колена трубки вертикальны. Геометрические размеры установки даны на рисунке. Атмосферное давление $p_0$‚  плотность воды $\rho$.

Рисунок 3

1) Найти давление воды в месте изгиба трубки, расположенном на оси вращения.

2) Найти давление ртути у запаянного конца трубки.

Решение.

Показать


Задача  4.  (МФТИ, 1996) Тонкая трубка, запаянная сходного конца, заполнена маслом и закреплена на горизонтальной платформе, вращающейся с угловой скоростью $\omega$  вокруг вертикальной оси так, что масло не выливается и заполняет полностью горизонтальное колено трубки (см. рисунок). Открытое колено трубки вертикально. Геометрические размеры установки даны на рисунке. Атмосферное давление $p_0$‚ плотность масла $\rho$.

Рисунок 4

1) Найти давление масла в месте изгиба трубки.

2) Найти давление масла у запаянного конца трубки.
Решение.

Показать

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *