Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!
Fizika házi feladat megoldásában részletes útmutatást szeretnék kérni
csopi81126
kérdése
807
Az ábrán látható U alakú csőben higany van. A bal oldali ág keresztmetszete 10 cm2, a jobb oldalié 5 cm2. A jobb oldali csőrészbe 1 dl vizet öntünk. (a) Milyen magas lesz a vízoszlop? (b) Mennyivel emelkedik meg a higany a bal ágban?
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
hidrosztatika, közlekedőedények, u-csövek, higany
0
Felsőoktatás / Fizika
Válaszok
2
Epyxoid{ Tanár }
válasza
A válaszom az egész feladatnak csak a matekos részét fedi le. A feladat a válaszom után továbbra is megoldatlan!
Én is kíváncsi vagyok a válaszra. Sajna én speciel nem vagyok jó fizikából, de a feladat matekos részét akkor már megválaszolom. Ennyivel tudok segíteni...
Egy henger (kör alapú egyenes hasáb) térfogata a következő:
`V = pi r^2 m`, ahol `r` a kör alap sugara, az `m` pedig a henger magassága.
Továbbá tudjuk, hogy az U alakú cső jobb ágának keresztmetszete, amiben a víz van
`A_2 = 5` `cm^2`
Mivel ez a keresztmetszet (vélhetően) kör alakú, így a következő azonosság felírható
`A_2 = T_○ = pi r^2`
Vagyis
`V = A_2*m`
Továbbá tudjuk, hogy `1` `l = 1` `dm^3`, vagyis `1` `dl = 100` `cm^3`.
`100 = 5*m`
`m = 20`
Tehát a vízoszlop 20 centi magas lesz.
Módosítva: 1 éve
1
Még nem érkezett komment!
kazah
válasza
Tehát azt már tudjuk, hogy 20 cm magas a vízoszlop.
Ábra
A piros vonal azt jelzi, hogy ezeken a magasságokon és ez alatt ugyanazon magasságokon a higanyban a hidrosztatikai nyomás egyenlő. Azt tudjuk, hogy a hidrosztatikai nyomás nem függ a keresztmetszettől `p=rho*g*h`, viszont a közeg sűrűségétől igen. Keressük azokat a pontokat, amikbe tudunk kapaszkodni. A folyadékfelszineken a légköri nyomások vannak, ezeket vesszük alapul.
Na nézzük a piros vonalat. Ott tehát a két oszlopban ugyanakkora a hidrosztatikai nyomás. Az `A_2` keresztmetszetű oszlopban van 10 cm magas vízoszlop, ennek a hidrosztatikai nyomása:
`p_1` = `rho_v*g*h_v` = `1000*10*0.2` = 2000 Pa
Az `A_1` keresztmetszetű oszlopban a csak higany van, ennek a hidrosztatikai nyomása szintén 2000 Pa, a higanyoszlop piros vonal feletti magassága tehát:
`h_(p-Hg)` = `p_1/(rho_(Hg)*g)` = `2000/(13600*10)` = 1,47 cm
A bal oldali csőben tehát emelkedett a higany szintje h cm-t, a jobb oldali csőben viszont kétszerannyit csökkent, mert feleakkora felület (az ábrán van, ha nem világos). Felírható az alábbi egyenlet:
1,47-h = 2h
3h = 1,47
h = `1.47/3` = 0,49 cm.
Módosítva: 1 éve
1
kazah:
Ja, 2000 az is, mindjárt átírom.
1 éve1
Epyxoid:
Az ábra utáni második bekezdésben 10 centinek írtad a szövegben a vízoszlopot 20 helyett. Egyébként a `h_v` az a vízoszlop magassága méterben, azért 0,2? Illetve "(a higany) hidrosztatikai nyomása szintén 1000 Pa" ez mit jelent? Az egyenletekben sehol nem mutatkozik 1000 Pa, csak 1000 `(kg)/(m^3)` a víz sűrűségében. Jaa, a 2000-re érted, hogy mivel a jobb ágban ennyi a nyomás, ezért a balban is?
1 éve0
Epyxoid:
Bocsi, hogy már harmadjára módosítottam a kommentem...
1 éve0
Epyxoid:
Egyébként mi köze van ennek az egésznek a légköri nyomáshoz?
1 éve0
csopi81126:
Világos így az Epyxoid által felvetett javításokkal, köszönöm szépen!
1 éve1
kazah:
Elindulunk a folyadékoszlopok tetejéről, ott légköri a nyomás, aki akar, számolhat vele. Egy nyitott rendszernél azért van köze, arra akartam célozni vele, hogy hol egyenlők a nyomások a két oszlopban (itt a hidrosztatikai nyomásokat vehetjük nullának).
1 éve0
kazah:
Igen, túlmagyaráztam, egy hetedikesnek kell így mesélni, a főiskolásnak elég lett volna egy halom képlet
1 éve0
Epyxoid:
Nem baj, így legalább én is értem Sztem a túlmagyarázás sose baj. Persze ez csak az én véleméynem. Másnak gondja akadhat vele, de én legrosszabb esetben is értékelem. Szóóóóval, ha jól értem, akkor a hidrosztatikai nyomás az a légköri nyomás itt, amit azért hagyhatunk el, mert hogy mindkét oldalt ugyanannyi, így lényegében jelentősége nincs?
1 éve0
kazah:
A hidrosztatikai nyomás valójában a folyadék súlyából származó nyomás. Mondjuk ha olyan kérdés van, hogy a kérdéses pontokon mennyi a nyomás, akkor hozzájön a légköri nyomás. De mivel a rendszer nyitott, mindkét oldalon ott van felette a légnyomás (ami pedig a levegő súlyából származó nyomás), ezért az kivonható mindkét oldalból.
1 éve1
Epyxoid:
Most már én is utána néztem, hogy mi is pontosan a hidrosztatikai nyomás. Most már értem. Köszi!
1 éve1
zalavaribotond:
Csak egy olyan kérdés hogy kazah válaszánál a h p − H g sornál a hp mit jelöl?
1 éve0
kazah:
p mint piros . A higany szintje a piros vonalig
1 éve1