4.2.9∗. В сообщающиеся сосуды диаметра $d_{1}$ и $d_{1}$ налита жидкость плотности $ρ$. На сколько поднимется уровень жидкости в сосудах, если в один из сосудов положить тело массы $m$ из материала, плотность которого меньше $ρ$?
Решение
Если плотность тела менше плотности жидкости, значит оно, не тонет в ней, а плавает на поверхности, частично погрузившись в жидкость. Тело в равновесии, значит его вес равен Архимедовой силе:
$$mg=\rho gV_{погр}$$ $$V_{погр}=\frac{m}{\rho}$$
Этот объём равномерно распределится по обоим сосудам, поднимая уровень на $x$, который находим из условия:
$$V_{погр}=Sx$$ $S$ - суммарная площадь сечения сосудов: $S=S_{1}+S_{2}=\frac{\pi d_{1}^{2}}{4}+\frac{\pi d_{2}^{2}}{4}$