hai bình trụ thông nhau dặt thẳng đứng chứa nước được đậy bằng các pittong có khối lượng M1= 1kg, M2 = 2kg. ở vị trí cân bằng , pittong thứ nhất cao hơn pittong thứ 2 một đoạn h= 10cm
khi đặt lên pittông thứ nhất quả cân m = 2kg , các pittong có đọ cao bằng nhau . nếu dặt quả cân lên pittong thứ 2 thì chứng sẽ cân bằng ở vị trí nào ?
Đáp án:
25cm
Giải thích các bước giải:
Áp suất đáy ở mỗi nhánh bình thông nhau là bằng nhau.
Khi chưa đặt quả cân lên, ta sẽ có:
\(\begin{array}{l}
\frac{{10{M_1}}}{{{S_1}}} + d{h_1} = \frac{{10{M_2}}}{{{S_2}}} + d{h_2}\\
\Leftrightarrow \frac{{10{M_2}}}{{{S_2}}} – \frac{{10{M_1}}}{{{S_1}}} = d({h_1} – {h_2}) = 0,1d
\end{array}\) (1)
Khi đặt quả cân 2kg lên pittong1:
\(\begin{array}{l}
\frac{{10({M_1} + m)}}{{{S_1}}} = \frac{{10{M_2}}}{{{S_2}}}\\
\Rightarrow {S_2} = \frac{2}{3}{S_1}
\end{array}\)
Thay vào (1), ta được:
\({S_1} = \frac{{200}}{{0,1d}}\)
Đặt quả cân 2kg lên pittong thứ 2:
\(\begin{array}{l}
\frac{{10{M_1}}}{{{S_1}}} + d{h_1}’ = \frac{{10({M_2} + m)}}{{{S_2}}} = d{h_2}’\\
\Leftrightarrow \frac{{400}}{{{S_2}}} – \frac{{100}}{{{S_1}}} = d.\Delta h\\
\Leftrightarrow \frac{{500}}{{{S_1}}} = d.\Delta h\\
\Rightarrow \Delta h = 25cm
\end{array}\)