Tailieumoi.vn biên soạn và giới thiệu bộ câu hỏi Vật lí gồm các kiến thức lý thuyết và thực hành, giúp học sinh ôn tập và bổ sung kiến thức cũng như hoàn thành tốt các bài kiểm tra môn Vật lí. Mời các bạn đón xem:

Top 1000 câu hỏi thường gặp môn Vật lí (Phần 10)

Bài 34: Hai bình trụ thông nhau đặt thẳng đứng chứa nước được đậy bằng các pittông có khối lượng $M_1$ = 1 kg, $M_2$ = 2 kg. Ở vị trí cân bằng, pittông thứ nhất cao hơn pittông thứ hai một đoạn h = 10 cm. Khi đặt lên pittông thứ nhất quả cân m = 2 kg, các pittông cân bằng ở cùng độ cao. Nếu đặt quả cân ở pittông thứ hai, chúng sẽ cân bằng ở vị trí nào?

Lời giải:

Áp suất đáy ở mỗi nhánh bình thông nhau sẽ bằng nhau.

Khi chưa đặt quả cân lên, ta sẽ có:

\(\frac{{10{M_1}}}{{{S_1}}} + d.{h_1} = \frac{{10{M_2}}}{{{S_2}}} + d.{h_2}\)\( \Leftrightarrow \frac{{10{M_2}}}{{{S_2}}} - \frac{{10{M_1}}}{{{S_1}}} = d.({h_1} - {h_2}) = d.0,1\,\,(1)\)

Khi đặt quả cân 2 kg lên pittông 1: \(\frac{{10({M_1} + m)}}{{{S_1}}} = \frac{{10{M_2}}}{{{S_2}}}\)

Thay số tính được: \({S_2} = \frac{2}{3}{S_1}\)

Thay vào (1) được: \({S_1} = \frac{{200}}{{0,1.d}}\,\,(2)\)

Đặt quả cân 2 kg lên pittông thứ 2 ta sẽ có:

$\frac{10M_1}{S_1}+d.{h_1}^{\text{'}}=\frac{10(M_2+m)}{S_2}+d.{h_2}^{\text{'}}$

\( \Leftrightarrow \frac{{400}}{{{S_2}}} - \frac{{100}}{{{S_1}}} = d.\Delta H\)\( \Leftrightarrow \frac{{500}}{{{S_1}}} = d.\Delta H\)

\( \Rightarrow \Delta H = 25cm\)