Một bình thông nhau gồm hai nhành hình trụ thẳng đừng chứa nước. Tiết diện của nhánh lớn gấp 2 làn tiết diện nhánh nhỏ (S1=2S2). Đổ dầu vào nhánh lớn cho tới khi cột dầu cao h=3cm.a) Tính chiều cao cộ...

Để giải bài toán này, chúng ta sẽ áp dụng các nguyên tắc về áp suất trong chất lỏng và các công thức về áp suất thủy tĩnh. Ta sẽ làm lần lượt từng phần của bài toán.

### a) Tính độ chênh lệch mực nước trong 2 nhánh
1. **Áp suất do cột dầu trong nhánh nhỏ:**
- Chiều cao cột dầu \( h = 10 \) cm = 0.1 m.
- Khối lượng riêng của dầu \( D_2 = 800 \) kg/m³.
- Áp suất do cột dầu gây ra ở đáy nhánh nhỏ:
\[
P_dầu = D_2 \cdot g \cdot h = 800 \cdot 9.81 \cdot 0.1 = 784.8 \, \text{Pa}
\]

2. **Áp suất này sẽ đẩy nước từ nhánh nhỏ sang nhánh lớn, tạo ra một độ chênh lệch mực nước:**
- Gọi độ chênh lệch mực nước trong hai nhánh là \( \Delta h \).
- Áp suất do cột nước chênh lệch này phải bằng áp suất do cột dầu, vì hai nhánh thông nhau và mức chất lỏng cân bằng ở đáy:
\[
D_1 \cdot g \cdot \Delta h = P_dầu
\]
\[
1000 \cdot 9.81 \cdot \Delta h = 784.8
\]
\[
\Delta h = \frac{784.8}{1000 \cdot 9.81} = 0.08 \, \text{m} = 8 \, \text{cm}
\]

3. **Mực nước ở nhánh lớn và nhánh nhỏ:**
- Mực nước ở nhánh lớn dâng lên một nửa độ chênh lệch này do diện tích nhánh lớn gấp đôi diện tích nhánh nhỏ:
\[
h_\text{dâng lên, nhánh lớn} = \frac{\Delta h}{2} = \frac{8}{2} = 4 \, \text{cm}
\]
- Mực nước ở nhánh nhỏ hạ xuống tương ứng:
\[
h_\text{hạ xuống, nhánh nhỏ} = 4 \, \text{cm}
\]

### b) Đặt một piston có khối lượng lên nhánh lớn để mực nước cân bằng
1. **Để mực nước trong 2 nhánh bằng nhau:**
- Ta cần tạo ra áp suất thêm vào nhánh lớn để cân bằng áp suất do cột dầu trong nhánh nhỏ.

2. **Áp suất cần thêm vào nhánh lớn để cân bằng:**
- Ta phải đẩy nhánh lớn xuống một khoảng \( \Delta h = 8 \, \text{cm} \).

3. **Tính lực cần thêm vào nhánh lớn:**
- Diện tích nhánh lớn \( A_\text{lớn} = 100 \, \text{cm}^2 = 0.01 \, \text{m}^2 \).
- Áp suất thêm vào nhánh lớn để cân bằng áp suất do cột dầu:
\[
P_\text{piston} = D_1 \cdot g \cdot \Delta h = 1000 \cdot 9.81 \cdot 0.08 = 784.8 \, \text{Pa}
\]

4. **Tính khối lượng của piston:**
- Áp suất là lực trên diện tích, do đó:
\[
P_\text{piston} = \frac{F}{A_\text{lớn}}
\]
\[
F = P_\text{piston} \cdot A_\text{lớn} = 784.8 \cdot 0.01 = 7.848 \, \text{N}
\]
- Khối lượng của piston:
\[
m = \frac{F}{g} = \frac{7.848}{9.81} \approx 0.8 \, \text{kg}
\]

Vậy:
a) Độ chênh lệch mực nước trong hai nhánh là 8 cm. Mực nước nhánh lớn dâng lên 4 cm và mực nước nhánh nhỏ hạ xuống 4 cm.
b) Để mực nước trong hai nhánh bằng nhau, cần đặt một piston có khối lượng khoảng 0.8 kg lên nhánh lớn.

Đúng(0)

2T

27 Tô An Linh

20 tháng 7 2023

1 bình thông nhau gồm 2 nhánh hình trụ tiết diện S1=80cm2, S2=120cm2 nối thông đáy bằng 1 ống nhỏ có khóa. Ban đầu khóa đóng, đổ vào nhánh 1 nước cao 20cm, nhánh 2 cột nước cao 30cm. mở khóa. a)tính chiều cao cọt nước mỗi nhánh sau khi mở khóa b)1 vật đặc 0 thấm nước dc thả thẳng đứng hình lập phương, có cạnh a=6cm vào nhánh lớn, tính chiều cao vật chìm và chiều cao nước dâng mỗi nhánh c)đổ thêm dầu vào...

Đọc tiếp

#Vật lý lớp 8

1

S

shiwiy ♪

20 tháng 7 2023

a) Khi mở khóa, nước sẽ chảy tự do giữa hai nhánh của bình. Ta có thể áp dụng nguyên lý Pascal để tính chiều cao cột nước trong mỗi nhánh sau khi mở khóa.

Áp suất nước trong bình là như nhau, vì vậy ta có: P1 = P2

Với S1 là diện tích đáy nhánh 1 và h1 là chiều cao cột nước trong nhánh 1, ta có: P1 = ρgh1S1

Tương tự, với S2 là diện tích đáy nhánh 2 và h2 là chiều cao cột nước trong nhánh 2, ta có: P2 = ρgh2S2

Vì P1 = P2, ta có: ρgh1S1 = ρgh2S2

Từ đó, ta có: h1S1 = h2S2

Tính chiều cao cọt nước mỗi nhánh sau khi mở khóa:

Nhánh 1: h1 = (h2S2) / S1 = (30cm * 120cm2) / 80cm2 = 45cm
Nhánh 2: h2 = (h1S1) / S2 = (20cm * 80cm2) / 120cm2 = 13.33cm (làm tròn thành 2 chữ số thập phân)

Vậy, chiều cao cọt nước trong nhánh 1 sau khi mở khóa là 45cm và trong nhánh 2 là 13.33cm.

b) Vật đặc không thấm nước được thả vào nhánh lớn. Ta cần tính chiều cao vật chìm và chiều cao nước dâng mỗi nhánh.

Vật chìm hoàn toàn trong nước, nên thể tích của vật bằng thể tích nước đã chuyển đi.

Thể tích vật = Thể tích nước dâng trong nhánh lớn
=> a^3 = S1 * h1
=> 6cm^3 = 80cm^2 * h1
=> h1 = 6cm^3 / 80cm^2 = 0.075cm (làm tròn thành 3 chữ số thập phân)

Chiều cao nước dâng trong mỗi nhánh là chiều cao cột nước ban đầu trừ đi chiều cao vật chìm:

Nhánh 1: h1' = 20cm - 0.075cm = 19.925cm (làm tròn thành 3 chữ số thập phân)
Nhánh 2: h2' = 30cm - 0.075cm = 29.925cm (làm tròn thành 3 chữ số thập phân)

Vậy, chiều cao vật chìm là 0.075cm, chiều cao nước dâng trong nhánh 1 là 19.925cm và trong nhánh 2 là 29.925cm.

c) Để tính khối lượng dầu đổ vào, ta cần tính thể tích dầu.

Thể tích dầu = Thể tích không gian giữa mặt trên vật và mặt trên dầu
= S1 * 0.02m (do mặt trên dầu cách mặt trên vật 2cm)
= 80cm^2 * 0.02m = 1.6cm^3

Khối lượng dầu = Thể tích dầu * mật độ dầu
= 1.6cm^3 * 8000 N/m^3 = 12800 N

Vậy, khối lượng dầu đổ vào là 12800 N.

Đúng(0)

2T

27 Tô An Linh

25 tháng 7 2023

1 bình thông nhau có 2 nhánh hình trụ, có tiếp diện S1=2S2=400cm2, ống nối tại đáy có diện tích không đáng kể có khóa t. Ban đầu khóa, đổ nhánh lớn h1=15cm, đổ nhánh nhỏ h2=30cm. Mở khóa t. a) tính chiều cao cột nước mỗi nhánh sau khi mở khóa. b) thả vào nhánh lớn vật đặc hình lập phương cạnh a=10cm. tính chiều cao vật nổi và chiều cao cột nước dâng ở nhanh nhỏ. Biết dnước=10000 N/m3,...

Đọc tiếp

#Vật lý lớp 8

1

2T

27 Tô An Linh

25 tháng 7 2023

Mn giúp e vs ạ! Gấp quá:<
Các bn vẽ hình vs giải chi tiết dễ hiểu ạ
Cảm ơn

Đúng(0)

N

NATứn

23 tháng 12 2021

Một bình thông nhau gồm hai nhánh có tiết diện khác nhau và chứa thủy ngân. Đổ nước vào nhánh nhỏ, đến khi cân bằng thì thấy mực thủy ngân ở hai nhánh chênh nhau là h = 4 cm.Xác định chiều cao cột nước đã đổ vào nhánh nhỏ. Biết TLR của nước là d1= 104 N/m3; của thủy ngân là d2= 13,6. 104...

Đọc tiếp

#Vật lý lớp 8

0

HD

Hoàng Đức Long

20 tháng 12 2018

Trong bình thông nhau gồm hai nhánh, nhánh lớn có tiết diện gấp đôi nhánh nhỏ. Khi chưa mở khóa T, chiều cao của cột nước ở nhánh lớn là 30 cm. Tìm chiều cao cột nước ở hai nhánh sau khi đã mở khóa T và khi nước đã đứng yên. Bỏ qua thể tích của ống nối hai nhánh. A. 10 cm B. 20 cm C. 30 cm D. 40...

Đọc tiếp

#Vật lý lớp 8

1

VT

Vũ Thành Nam

20 tháng 12 2018

- Gọi diện tích tiết diện của ống nhỏ là s, ống lớn là 2s.

- Sau khi mở khóa T cột nước ở hai nhánh có cùng chiều cao h.

- Do thể tích nước trong bình thông nhau là không đổi nên ta có:

2s.30 = s.h + 2s.h

⇒ h = 20 cm

⇒ Đáp án B

Đúng(0)

JM

Ju Mi

1 tháng 12 2021

1 bình thông nhau gồm 2 nhánh có tiết diện s1=30cm2, s2= được khóa bởi 1 van ở chính giữa đáy. Ban đầu nhánh 1 chứa dầu ở độ cao 80cm, nhánh 2 không chứa. Mở van, tính chiều cao cột dài ở 2 nhánh

#Vật lý lớp 8

1

NT

nguyễn thị hương giang

1 tháng 12 2021

\(h_1\) là nhánh có nước.

Khi mở van, chiều cao cột nước ở nhánh không có nước:

\(V_{bđ}=V_{sau}\)\(\Rightarrow V=V_{trước}+V_{sau}\)

\(\Rightarrow0,8\cdot S_2=S_1\cdot h_1+S_2\cdot h_1\)

Ở đây đề không cho \(S_2\) nên mình không thể thay số tính đc.

Bạn tự thay số nếu đề cho nhé, áp vào công thức mình làm ở trên thôi.

Đúng(2)

Chúng tôi đề xuất

Tài nguyên

Ứng dụng mobile

Bảng xếp hạng

Các khóa học có thể bạn quan tâm

Yêu cầu VIP