Условие
4.1.15. В верхней части сосуда с водой имеется цилиндрическое отверстие, плотно закрытое подвижным поршнем. В поршень вделана вертикальная трубка. Радиус поршня 10 см, радиус трубки 5 см, масса поршня вместе с трубкой 20 кг. Определите высоту столба воды в трубке при равновесии системы.
Решение
При равновесии системы давление вдоль горизонтальной линии, которая проходит по нижнему краю поршня, везде должна быть одинаковой. Давление, которое создаёт поршень своим весом, и атмосферное давление равно:
где
Это же давление создает и столб воды вместе с атмосферным давлением:
Приравнивая эти давления, получим:
Отсюда
Подставляя числовые данные, получим: