Какой сосуд наполнится первым а какой вторым

Показать следующие комментарии

3

0

Маршрут перетекания жидкости изображен на рисунке. Последовательность такова: сосуды №№ 1 – 2 – 3 – 4 – 8 – 12. Доверху наполнится только сосуд только №12, но в связи с переливом которого, шанса подняться уровню жидкости до краев у других емкостей нет.

3

0

2

0

Следует полагать, что все соединительные трубы одного диаметра и обладают одинаковой пропускной способностью (при одинаковом уровне в сосудах, из которых в них попадает вода).

1) как только уровень воды в сосуде № 1 дойдёт до переливной трубы, вода будет переливаться в сосуд № 2, и в сосуде № 1 уровень перестанет повышаться.

2) как только уровень воды в сосуде № 2 дойдёт до переливной трубы, вода будет переливаться в сосуд № 3, и в сосуде № 2 уровень перестанет повышаться.

3) как только уровень воды в сосуде № 3 дойдёт до правой переливной трубы, вода будет переливаться в сосуд № 9, и в сосуде № 3 уровень перестанет повышаться. Отсюда следует, что он никогда не дойдёт до левой переливной трубы и вода никогда не попадёт в сосуд № 4.

4) как только вода попадёт в сосуд № 9, она будет выливаться в сосуд № 11. Сосуд № 11 заполнится до краёв и будет переливаться. В другие сосуды вода не попадёт. Поэтому вторым не заполнится никакой сосуд.

1

0

1

0

Второй ответ получился длинным, пришлось вставить в новый ответ.

В ответах на заданный вопрос и в комментариях к ответу Ракитина Сергея нет единодушного мнения, какая чаша весов пойдет вверх, а какая вниз. Но любые споры в физике легко решаются с помощью опытов. Вот я и провел такие опыты.

Сначала правая чаша. Я взял пластмассовый тазик, налил в него воды. Есть у меня напольные весы. Тазик с водой весил ровно 4 кг (4000 г). Взял гантель весом 3 кг и положил на дно тазика под воду. Вес тазика с водой и гантелью стал равным 7 кг. Затем взял гантель в руку и приподнял так, чтобы гантель не касалась дна тазика, но сама гантель полностью оставалась под водой. Рука – это веревка, на которой в задаче висит стальной шар. И общий вес уменьшился (!) до 4,5 кг. Правда, 3 моих пальца тоже оказались в воде, но их объемом можно пренебречь по сравнению с объемом гантели. Объем гантели я определил также по способу Архимеда. Налил полный тазик воды и положил туда гантель. Часть воды вылилась. По Архимеду вес гантели будет равен весу вылитой воды, которой оказалось 0,5 кг. То есть объем гантели 0,5 литра. Итак, вес подвешенной на руке (для точности можно было привязать к гантели веревку и держать гантель за эту веревку) гантели оказался меньше ровно на вес воды, объем которой равен объему гантели. Как и должно быть по закону Архимеда. Но по 3 закону Ньютона стальной шарик с той же самой силой (по величине) давит вниз на воду. И здесь почему-то некоторые забывают, что это давление в воде передается через всю воду во все стороны, в том числе и на дно стакана. Как будто стальной шарик лежит на дне стакана. (Положите этот шарик на стол и вес шарика через стол тоже будет давить на пол).

Теперь левый стакан. Взял у жены более точные весы для взвешивания сыпучих веществ (муки и т.п.). Взял небольшой пустой стакан и с помощью скотча длиной несколько сантиметров прицепил к дну стакана шарик от пинг-понга. Налил воды, чтобы шарик плавал, но весь оставался под водой. Скотч играет роль веревки, и он очень легкий, его весом можно пренебречь, как и весов веревки в задаче. Вес такого стакана с водой и шариком оказался равным 247 г. Затем вынул шарик, и вес стакана без шарика оказался равным 252 г (!), то есть УВЕЛИЧИЛСЯ на 5 грамм. Объем шарика был равен 5 мл. То есть на пустой шарик в воде действует сила Архимеда равная 5 г. По 3 закону Ньютона возникает противодействующая сила, приложенная к веревке (или скотчу) и равная этой силе Архимеда, но она через веревку (или скотч) действует на дно стакана вверх! Именно таким способом поднимают со дна моря затонувшие корабли, привязывая к кораблю пустые бочки или даже целые цистерны.

Но здесь главное не рассуждения, а опыт показал, что левый стакан станет легче, а правый тяжелее. Так что вниз пойдет правый стакан, а левый – вверх

Размеры будем измерять в дм, объёмы в л, а плотности в кг/л, просто так удобнее.

Для начала, путем несложных манипуляций с интегралами определим, что объем части шара, которая находится в слое керосина, вычисляется по формуле V=Пи*(R*h^2-h^3/3), где R – радиус шара, h высота слоя керосина. Учитывая, что при помещении шара высота слоя керосина чуть увеличится рассчитаем высоту слоя керосина с погруженным шаром. V(ш)+30=(Пи*D^2/4)*h, где D – диаметр емкости. Отсюда Пи*(R*h^2-h^3/3)+30=(Пи*D^2/4)*h. Решать полные кубические уравнения (в общем виде) нас не учили, поэтому я решил его путём подбора в Excel. Высота керосина получилась 0,384167 дм. Кстати, без учёта объема шара получается 0,38197, разница в 0,0022 дм, т.е. 0,22 мм. Не хочу считать, насколько эта разница повлияет на величину плотности раствора.

Теперь находим полный объём шара 0,52360 л и объем части шара, находящейся в керосине 0,17245 л. Тогда объем шара, находящийся в растворе соли равен 0,35115 л.

Ну, а дальше, составляем уравнение баланса шара 05*g=g*(0,17245*0,8+0,35115*х), где 0,8 плотность керосина в кг/л, а х – плотность раствора в тех же единицах. Решая уравнение, получаем х=1,03102 кг/л, или, с точностью до четвёртого знака 1,0310 кг/л.

В задании плотности даны в кг/м^3, и не очень понятно, неужели нужно вычислять плотность до четвёртого знака в кг/м^3, т.е. с точностью до сотен миллиграммов на м^3? Наверное достаточно той точности, которую я получил, т.е. 1,0310 кг/л?

Проколоть, конечно же нельзя, а вот молотком пробить иголкой монету запросто можно. Берётся кусок хозяйственного мыла и монета плотно вбивается в его плоскость. Затем этой плоскостью кусок мыла укладывается на гайку, чтобы середина монеты лежала над пустым отверстием гайки. С противоположного конца куса мыла забивается молотком иголка. Вначале она идёт легко, пока её остриё не упрётся в монету. Затем начинается самое интересное. Если забивать иголку дальше, она пробивает монету на вылет, не ломаясь сама, ибо плотно зажата в куске мыла.

Я в детстве пробивал так советский пятак.

Это элементарная школьная задача. Данный ответ следует рассматривать в качестве учебного пособия по определению средней скорости Vcp. Для ее вычисления необходимо весь путь S разделить на общее время t, затраченное на преодоление дистанции.

Vcp = S/t.

Тогда время, затраченное на перемещение 1/4 части пути со скоростью 60 км/ч, составляет

t1= S/(4*60),

а на перемещение 1/4 части пути со скоростью 80 км/ч –

t2= S/(4*80).

Общее время преодоления пути

t=3*S/(4*60) +S/(4*80) =300*S/(4*4800).

Тогда

Vcp = S/(300*S/(4*4800)) =4*4800/300 = 64 (км/ч).

Во первых, “сильно изогнутое коромысло с ведрами с водой”, снижает общий центр тяжести и, тем самым, снижает скорость “тенденций нарушения равновесия”.

Во вторых, увеличение массы всей системы, также способствует более медленному нарушению равновесия.

В третьих, сам по себе груз, который можно перемещать отдельно от тела канатоходца и делать это быстро, дает увеличение скорости реакции на нарушение равновесия.

Все эти факторы, как отдельно, так и вместе, способствуют более эффективному парированию отклонений от равновесия.

Поэтому канатоходцы любят выступать с какими либо предметами, это проще и безопаснее. Например с шестом – п.2, п.3; с веером – п.3, с коромыслом …