Дано:
Вес воды в узком сосуде (P) = 1.5 Н
Отношение площадей поперечных сечений сосудов (p) = 4
Найти:
Массу воды в широком сосуде
Решение:
Пусть S₁ и S₂ - площади поперечных сечений узкого и широкого сосудов соответственно.
Так как отношение площадей p = S₂ / S₁ = 4, то S₂ = 4S₁.
Вес жидкости связан с её массой и ускорением свободного падения по формуле P = mg.
Так как P₁ = P₂, где P₁ - вес жидкости в узком сосуде, а P₂ - вес жидкости в широком сосуде, то m₁g = m₂g.
Плотность жидкости одинакова в обоих сосудах, следовательно, m₁S₁g = m₂S₂g.
Подставив S₂ = 4S₁, получаем m₁S₁g = m₂(4S₁)g.
Сократив на g и S₁, получаем m₁ = 4m₂.
Из условия m₁g = 1.5 Н следует, что 4m₂g = 1.5 Н, откуда m₂ = 1.5 / 4 ≈ 0.375 кг.
Ответ:
Масса воды в широком сосуде примерно равна 0.375 кг.