РУҚА
Тапсырма № 23 · ОГЭ

Уравнение равновесия двух жидкостей

Как связаны плотности и высоты столбов несмешивающихся жидкостей
2 мин чтенияҚиындық: Обновлено 27 қыркүйек 2026

Уравнение равновесия двух жидкостей показывает, как связаны плотности несмешивающихся жидкостей и высоты их столбов: чем плотнее жидкость, тем меньшая высота нужна для создания такого же давления.

Уравнение равновесия двух жидкостей
Уравнение равновесия двух жидкостей — это условие равенства давлений, создаваемых столбами двух несмешивающихся жидкостей на одном горизонтальном уровне. Оно применяется, когда жидкости находятся в покое, например в сообщающихся сосудах или U-образной трубке.

Давление столба жидкости зависит от её плотности \(\rho\), ускорения свободного падения \(g\) и высоты столба \(h\). Поэтому для двух жидкостей нужно сравнивать произведения \(\rho h\). Давление над свободными поверхностями обычно считают одинаковым — например, атмосферным.

\(\rho\)
плотность жидкости
кг/м³
\(h\)
высота столба жидкости
м
\(g\)
ускорение свободного падения
м/с²
\(p\)
давление
Па

Формула

\[\rho_1 g h_1 = \rho_2 g h_2\]

После сокращения на \(g\) получаем основную жазба: \(\rho_1 h_1 = \rho_2 h_2\). Здесь \(h_1\) и \(h_2\) — высоты столбов, отсчитанные от уровня, на котором сравнивают давления, до соответствующих свободных поверхностей. Это частный случай равновесия жидкостей и связан с давлением столба жидкости.

№
Пример

В U-образной трубке находятся вода плотностью \(1000\ \text{кг/м}^3\) и масло плотностью \(800\ \text{кг/м}^3\). Если высота столба воды равна \(8\ \text{см}\), то высота столба масла \(h_2=\frac{1000\cdot8}{800}=10\ \text{см}\). Более лёгкое масло образует более высокий столб.

!
Не перепутайте

Равенство давлений означает не равенство высот. При равных высотах давления равны только у жидкостей одинаковой плотности. Кроме того, сравнивают давления на одной горизонтали внутри жидкости, а не у произвольно выбранных точек.

Проверьте себя

Плотность жидкости 1 в два раза больше плотности жидкости 2. Как соотносятся их высоты при равновесии?

Главное за минуту

Главное

  • Для равновесия двух несмешивающихся жидкостей выполняется \(\rho_1h_1=\rho_2h_2\).
  • Более плотная жидкость образует более низкий столб, а менее плотная — более высокий.
  • Высоты отсчитывают до общей горизонтали, где сравнивают давления.