Bài 2. Một ống thủy tinh có tiết diện s=2cm2 hở hai đầu được cắm vuông góc vào chậu nước. Người ta rót 72gam dầu vào ống
a) Tìm độ chênh lệch giữa mực nước trong ống và mực nước trong chậu. Biết trọng lượng riêng của dầu là 9000N/m3, trọng lượng riêng của nước là 10000N/m3
b) Nếu ống có chiều dài l=60 cm, thì phải đặt ống như thế nào để có thể rót dầu vào đầy ống
c) Tìm lượng dầu chảy ra ngoài khi ống đang ở trạng thái câu b, biết người ta kéo lên một đoạn x
a)Thể tích đổ dầu vào: \(V_d=\dfrac{P_d}{d_d}=\dfrac{10m}{d_d}=\dfrac{10\cdot0,072}{9000}=8\cdot10^{-5}\left(m^3\right)=80cm^3\)
Chiều cao của dầu trong ống: \(h_d=\dfrac{V_d}{S_d}=\dfrac{8\cdot10^{-5}}{2\cdot10^{-4}}=0,4m=40cm\)
\(p_1=p_2\Rightarrow d_n\cdot\left(h_d-h_l\right)=d_d\cdot h_d\)
\(\Rightarrow10000\cdot\left(0,4-h_l\right)=9000\cdot0,4\Rightarrow h_1=0,04m=4cm\)
b)Giả sử Δh là độ dài của phần ống thủy tinh trên mặt nước.
Cân bằng áp suất tại hai điểm: \(p_1=p_2\)
\(\Rightarrow10000\cdot\left(0,6-\Delta h\right)=9000\cdot0,6\Rightarrow\Delta h=0,06m=6cm\)
c)Kéo ống lên một đoạn x, lượng dầu chảy ra để áp suất cân bằng là:
\(\Leftrightarrow10000\cdot\left(0,6-0,06-x\right)=9000\cdot l\)
\(\Rightarrow l=0,6-\dfrac{10}{9}x\)
\(V_{tràn}=S\cdot\left(h_d-l\right)=2\cdot10^{-4}\cdot\left[0,6-\left(0,6-\dfrac{10}{9}x\right)\right]=\dfrac{0,002}{9}x\left(m^3\right)\)