Comportamentul unui lichid neomogen

Lecția: Comunicarea navelor

Unde pot găsi vase comunicante?

Obiectul studiului nostru poate fi ceai de la masa noastră de bucătărie, stropitoare, cu ajutorul pe care le uda florile, sau dispozitive mai complexe, cum ar fi o fantana arteziana, apa din sticlă în cazan, și chiar apă. Toate aceste dispozitive funcționează pe principiul vaselor comunicante (fig. 1).

Fig. 1. Exemple de vase comunicante: ceai de udare grădină, cazan de apă din sticlă

Cele mai simple vaselor comunicante - este de două tuburi interconectate printr-un furtun de cauciuc. Dacă se toarnă lichidul într-una dintre aceste conducte, se poate observa că nivelul de lichid în ambele tuburi (sau, cum se spune, pe ambele picioare ale vaselor comunicante) este stabilită la aceeași înălțime. Cu ce ​​poate fi conectat?

vase comunicante

În lecția precedentă, am constatat că presiunea fluidului din partea de jos și pereții vasului depinde de densitatea fluidului și înălțimea coloanei sale. , Și presiunea fluidului în ambele picioare la fel, deoarece genunchiul stâng și dreapta este același lichid și înălțimea coloanei de lichid din stânga și din dreapta genunchi este, de asemenea, la fel. Prin urmare, evreu-os este în echilibru.

Dacă modificați locația genunchiului vaselor comunicante, ridicarea sau coborârea una dintre ele, sau chiar înclinarea, lichidul va curge de la un trib la altul, atâta timp cât nivelul său în ambii genunchi vitsya din nou obosit la aceeași înălțime ( Fig. 2).

Fig. 2. Nivelul de lichid uniform în vasele comunicante sunt instalate la aceeași înălțime

Astfel, un lichid niveluri uniforme în interiorul vaselor comunicante sunt instalate la aceeași înălțime.

Această afirmație se numește legea vaselor comunicante.

Această lege este valabil nu numai pentru cele două, dar, de asemenea, pentru orice număr de vase comunicante, indiferent de ce formă și modul în care acestea sunt aranjate în spațiul (fig. 3). Singurul lucru care este necesar - că toate navele era aceeași (omogenă) lichid.

Fig. 3. Nivelurile de fluide omogene sunt setate la aceeași înălțime în vasele comunicante de orice formă

Comportamentul unui lichid neomogen

Ce se întâmplă în cazul în care lichidul de umplere a genunchiului vaselor comunicante, nu vor fi uniforme? De exemplu, să genunchiul stâng turnat ulei de floarea soarelui, și la dreapta - apă colorată. Aceste fluide nu se amestecă unele cu altele.

Se dovedește că nivelul uleiului de floarea soarelui va fi amplasat la o înălțime mai mare decât nivelul de apă (Fig. 4). Acest lucru se datorează faptului că densitatea uleiului de floarea-soarelui este mai mică decât densitatea apei. Recall presiune stimul formulă lichidă la fundul vasului

Din această formulă se vede că este mai mic densitatea lichidului # 961;, cu atât mai mare înălțimea coloanei h sale, pentru a crea aceeași presiune.

Fig. 4. Nivelul de lichid cu o densitate mai mică este stabilită în vasele care comunică la o înălțime mai mare

Astfel, în vasele comunicante nivelul lichidului cu o densitate mai mică este stabilită la o înălțime mai mare.

Astfel, lichidul omogen în orice trib de vase comunicante vor fi instalate la același nivel, indiferent de forma și secțiunea transversală nu sunt genunchi.

În cazul lichidului neomogenă are o valoare de densitate a fluidului, situat la genunchi. Densitatea lichidului este mai mult, înălțimea coloanei de lichid este mai mică.

Lukashik V. I. Ivanova E. V. Culegere de probleme din fizica pentru clasele 7-9 №536-538, 540, 541.