Равновесие жидкости в сообщающихся сосудах

Рассмотрим два сообщающихся сосуда с несмешивающимися жидкостями. На свободных поверхностях жидкостей, плотность которых ρ₁ и ρ₂, действуют давления р₁ и р₂. В качестве плоскости сравнения выбираем горизонтальную плоскость О – О (рис.7), проходящую через линию раздела жидкостей. Тогда условие равновесия можно записать

, (41)

здесь h₁ и h₂ – глубины погружения плоскости сравнения относительно уровня каждой жидкости в сосудах.

Рис.7.Равновесие жидкости в сообщающихся сосудах

Уравнение (41) можно записать иначе

. (42)

Это уравнение характеризует общий случай равновесия жидкости в сообщающихся сосудах. Интерес представляют некоторые частные случаи равновесия, часто встречаемые в практике.

Вариант № 1.

В сосудах находятся различные жидкости, но давление на поверхности одинаково р₁=р₂.

Тогда .

.

.(43)

В сообщающихся сосудах, наполненных различными жидкостями (при условии равенства давлений на поверхности) высоты расположения этих жидкостей над поверхностью раздела будут обратно пропорциональны их плотностям.

Вариант № 2.

В сосудах одинаковая жидкость , но давление в сосудах разное р₁≠ р₂. Тогда

(44)

Вариант № 3.

В сосудах одинаковая жидкость и давление на поверхности одинаковое ρ₁= ρ₂= ρ; р₁= р₂. При этих условиях уровни жидкости в сосудах будут одинаковыми: h₁ = h₂.