Bình thng nhau gồm hai nhánh hình trụ có tiết diện lần lượt là S1 , S2 và có chứa nước . Trên mặt nước có đật các pittong mỏng có khối lượng m1 và m2. Mực nước hai bên chênh nhau một đoạn h
a, Tìm khối lượng m của quả cân đặt lên pittong lớn để mực nước ở hai bên ngang nhau
b, Nếu đặt quả cân trên sang pttong nhỏ thì mực nước lúc bây giờ sẽ chênh nhau một đoạn h bao nhiêu ?
a. -Áp suất ở mặt dưới pittông nhỏ là :
\(\frac{10m_2}{S_2}=\frac{10m_1}{S_1}+10Dh\Leftrightarrow\frac{m_2}{S_2}=\frac{m_1}{S_1}+Dh\) (*)
- Khi đặt quả cân m lên pittông lớn mực nước ở hai bên ngang nhau nên:
\(\frac{10m_2}{S_2}=\frac{10\left(m_1+m\right)}{S_1}\Leftrightarrow\frac{m_2}{S_2}=\frac{m_1+m}{S_1}\) (**)
Từ (*) (**) có: \(\frac{m_1+m}{S_1}=\frac{m_1}{S_1}+10DH\Leftrightarrow\frac{m_1}{S_1}=D.h\Rightarrow m=2kg\)
b. Khi chuyển quả cân sang pittông nhỏ thì ta có :
\(\frac{10\left(m_2+m\right)}{S_2}=\frac{10m_1}{S_1}+10DH\)
\(\Leftrightarrow\frac{m_2+m}{S2}=\frac{m_1}{S_1}+Dh\)
\(\Rightarrow\frac{m_2+m}{S_2}=\frac{m_1}{S_1}+Dh\) (***)
Kết hợp (*) (**) (***) => H = 30 cm
Do đặt quả cân vào nhánh lớn thì mực nước bằng nhau nên ban đầu mực nước ở nhánh lớn cao hơn
Theo nguyên lý BTN. Xét 2 điểm A và B ở cùng độ cao trong đó A là điểm tiếp xúc của pittông và nước bên nhánh nhỏ
pA=pB
m1/S1=m2/S2 + 10000h(1)
Khi đặt quả cân lên nhánh lớn
m1/S1= (m2+m)/S2
hay m1/S1 = m2/S2 + m/S2(2)
Từ 1 và 2
m/S2=10000h
m=10000hS2
b,
Nếu đặt quả cân sang nhánh nhỏ
(m+m1)/S1=10000H+m2/S2
m/S1 + m1/S1=10000H + m2/S2
Theo (1),ta có
m/S1+10000h + m2/S2 = 10000H + m2/S2
10000hS2/S1 + 10000h= 10000H
Vậy hS2/S1 + h =H
H = h(S2+S1/S1)
