Закон Паскаля с двумя соединенными цилиндрами, наполненными водой, и 50-килограммовыми камнями на обоих концах

Если у меня есть два соединенных цилиндра, наполненных водой, и камни по 50 кг на обоих концах (прижимающие оба конца к воде), какой вес мне нужно добавить с одной стороны, чтобы один из камней достиг дна?

Изображение соединенных цилиндров

Итак, давайте предположим, что вода весит 1 кг. Таким образом, если бы камней вообще не было, добавление камня весом 1 кг вытеснило бы всю воду с одной стороны, а камень коснулся бы дна с другой. Поскольку 50-килограммовые гири компенсируют друг друга, кажется, что я мог бы считать, как если бы гирь не было, и добавления 1 кг было бы достаточно, но мои инстинкты подсказывали мне, что мне нужно добавить 50 кг. Я не знаю почему.

Большое спасибо!

Ответы (1)

Во-первых, измените свое мышление с веса на давление. Давление - это вес на единицу площади. Самый простой способ сделать это — принять определенное поперечное сечение, скажем, 100 квадратных сантиметров, или квадратную трубу со стороной 10 сантиметров. Это хороший размер, потому что 10 сантиметров этой трубки содержат 1 литр или 1 килограмм воды.

Итак, если у вас есть вертикальная трубка такого размера, и вы наполняете ее 10 см воды, давление на дно равно весу воды, деленному на площадь дна: 1000 граммов, деленных на 100 квадратных сантиметров, равно 10 граммам. опираясь на каждый квадратный сантиметр.

Если вы заполните его в два раза выше, то давление на дне будет в два раза больше и так далее.

Итак, перефразируя ваш вопрос, если 50-килограммовый камень находится на дне одной трубы, какое давление он оказывает на дно трубы? 50 000 граммов на 100 кв. см или 500 граммов на квадратный сантиметр. Итак, какая высота воды потребуется на другой стороне, чтобы сравняться с этим? Поскольку 10 см дают вам 10 грамм/см^2, 500 см (5 метров) дают вам 500 г/см^2.

Я правильно понял? Ты проверь мою математику.

Затем вы можете заменить лишнюю воду камнем, если этот камень весит столько же, сколько вода, от которой вы избавляетесь, и помещается в трубку.

А что будет, если использовать более узкую трубку? А если использовать более широкий? Что делать, если две трубы разного размера?

Майк Данлави, спасибо за ответ. Естественно, если труба более узкая и меньше места на полу, давление увеличивается. Если соединенные трубы имеют разные размеры, то давление уравнивается до тех пор, пока обе трубы не будут иметь одинаковую высоту воды и одинаковое давление. В моем первоначальном вопросе я должен был суммировать веса. 100 кг. (технически 101 кг). Большое спасибо!!!!
Закон Паскаля с двумя соединенными цилиндрами, наполненными водой, и 50-килограммовыми камнями на обоих концах
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v