Question

Do rurki w kształcie litery U nalano wody a nastepnie do jednego z ramion nalano nafty o wysokosci 6 cm. Oblicz ile obnizył sie poziom wody w tym ramieniu w ktorym nalano nafte.

Answer 1

Dane:
h1 = 6 cm
d1 = 800 kg / m3= gęstośc nafty
d2 = 1000 kg / m3 = gęstość wody
g = 10 m/s2 = przyspieszenie ziemskie

Dobrze zrobić jest rysunek.
Ciśnienie wytworzone przez słup h1 nafty:
p1 = h1d1g
Ciśnienie wytworzone przez szukany słup wody h2:
p2 = h2d2g

Ponieważ rurki są otwarte, więc ciśnienie atmosferyczne działające na powierzchnie cieczy są jednakowe, natomiast ciśnienia hydrostatyczne w obu końcach u-rurki są jednakowe. Nafta nie miesza się z wodą i pływa po jej powierzchni. Porównujemy słupy cieczy ponad ustalony poziom wody, jednakowy w obu końcach (czyli dolny poziom nafty):
p1 = p2
h1d1g = h2d2g
h2 = h1d1/d2
h2 = 6*800/1000 [cm * kg/m3 * m3/kg = cm] = 4,8 cm

Różnica poziomów wody w obu ramionach wynosi ok. 4,8 cm.