РУҚА
19

Решение: Сравнение плотностей жидкостей

ОГЭ · Физика · Задание 19 · Давление и плавание тел
ПовышеннаяФИПИ204C34Развёрнутое решение≈ 5 минутРазбор в 3 шага
Условие

В открытую с обоих концов U-образную трубку налили воду. Затем в правое колено долили некоторое количество другой жидкости, не смешивающейся с водой (см. рисунок). Сравните плотности воды и неизвестной жидкости. Ответ поясните.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

3 шага
1

Оба колена трубки открыты, поэтому на свободные поверхности воды и неизвестной жидкости действует одинаковое атмосферное давление.

$$p_{\text{атм}}$$
2

Рассмотрим давления на одном горизонтальном уровне у границы раздела жидкостей. Они должны быть равны.

$$p_{\text{атм}} + \rho_{\text{в}}gh_{\text{в}} = p_{\text{атм}} + \rho_{\text{н}}gh_{\text{н}}$$

По рисунку высоты столбов жидкостей над этим уровнем одинаковы: $h_{\text{в}} = h_{\text{н}}$. После сокращения одинаковых величин получаем равенство плотностей.

$$\rho_{\text{в}}gh = \rho_{\text{н}}gh \Rightarrow \rho_{\text{в}} = \rho_{\text{н}}$$
Ответ

Плотности воды и неизвестной жидкости одинаковы: $\rho_{\text{в}} = \rho_{\text{н}}$. На одном уровне давления равны, атмосферные давления на свободных поверхностях одинаковы, а высоты столбов жидкостей над границей раздела равны.

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Сравнивать высоты уровней жидкостей относительно дна трубки, а не высоты столбов над границей раздела.

Утверждать, что неизвестная жидкость плотнее воды только потому, что она налита в правое колено.

Не учитывать одинаковое атмосферное давление на обе свободные поверхности.

Закрепить приёмВ теме «Давление и плавание тел» ещё 132 задачи — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 19 ОГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 3 шага: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Давление и плавание тел»: в ней 133 задачи, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.