Сполучені посудини в фізиці

Сполучені посудини - це судини, які мають зв'язують їх канали, заповнені рідиною.

Іншими словами, це судини, сполучені нижче поверхні рідини таким чином, що рідина може перетікати з однієї судини в іншій (рис.1).

Рис.1. Приклад сполучених посудин

Закон сполучених посудин

1. У сполучених посудинах, заповнених однорідної рідиною, тиск у всіх точках рідини, розташованих в одній горизонтальній площині, однаково і не залежить від форми судин. При цьому поверхні рідини в сполучених посудинах встановлюються на одному рівні.
2. Висоти стовпів різнорідних рідин обернено пропорційні плотностям цих рідин:

Сполучені посудини широко використовуються в побуті і в техніці. Найпростіший чайник або лійка для поливу рослин - це приклади сполучених посудин. Закон сполучених посудин лежить в основі роботи водопроводу, різних фонтанів, шлюзах на річках і каналах.

Приклади розв'язання задач

У сполучених посудинах знаходяться ртуть, вода і гас. Яка висота шару гасу, якщо висота стовпа води дорівнює 20 см, і рівень ртуті в правому коліні нижче, ніж в лівому, на 0,5 см?

Нехай - висота стовпа води, - різниця рівнів ртуті в правому і лівому коліні посудини, - висота стовпа гасу.

На рівні тиск рідин однакове, тому умова рівноваги рідин запишеться у вигляді:

звідки висота стовпа гасу:

За таблицями визначимо щільності рідин:

щільність ртуті кг / м;

щільність гасу кг / м.

Переведемо одиниці в систему СІ. Висота стовпа води см м, різниця рівнів ртуті в колінах судини см м.