4 Beispiele für U-förmig verbundene Behälter
1. Zwei Gefäße A und B sind mit Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte gefüllt (siehe Abbildung). Wenn der Druck am Boden von A 4/5 des Drucks am Boden von B beträgt und die Dichte der Flüssigkeit in A 1000 kg/m³ beträgt , dann ist die Dichte der Flüssigkeit in B …
A. 1250 kg m-3
B. 2500 kg m –3
C. 3000 kg m –3
D. 4000 kg m –3
E. 5000 kg m –3
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
Der Druck an der Basis von A ( P A ) ist das 4/5-fache des Drucks an der Basis von B (4/5 P B ).
Dichte der Flüssigkeit A ( ρ A ) = 1000 kg m –3
Frage: Dichte der Flüssigkeit B ( ρ B )
Antwort:
Die Formel für den hydrostatischen Druck der Flüssigkeit A lautet P A = ρ A gh A
Die Formel für den hydrostatischen Druck der Flüssigkeit B lautet P B = ρ B gh B
Der Druck an der Basis von A ist 4/5 mal so groß wie der Druck an der Basis von B:
Die Höhe der Flüssigkeit bei A ist gleich der Höhe der Flüssigkeit bei B, sodass h A und h B aus der Gleichung eliminiert werden können.
Die Erdbeschleunigung g ist überall gleich, daher entfällt sie aus der Gleichung.
5 (ρ A ) = 4 (ρ B )
5 (1000) = 4 (ρ B )
ρ B = 5000/4
ρ B = 1250
Die Dichte der Flüssigkeit bei B beträgt 1250 kg m –3
Die richtige Antwort ist A.
2. Ein U-Rohr wird gefüllt mitmit zwei verschiedenen Flüssigkeiten, wie in der folgenden Abbildung gezeigt! Wenn die Dichte ρ1 = 0,8 g·cm-3, ρ2 = 1 g·cm-3und h1 = 10 cm, dann ist die Höhe h2 Ist….
A. 5 cm
B. 6 cm
Ca. 7 cm
D. 8 cm
E. 10 cm
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
Dichte 1 = 0,8 g· cm⁻³
Dichte 2 = 1 g· cm⁻³
Höhe 1 = 10 cm
Gefragt: Größe 2
Antwort:
Die richtige Antwort ist D.
3.
Ein U-Rohr ist mit zwei verschiedenen Flüssigkeiten gefüllt, wie in der folgenden Abbildung dargestellt! Wenn die Dichte ρ1 = 0,8 g·cm-3, S.2 = 1 g·cm-3und h1 = 10 cm, dann ist die Höhe h2 Ist….
A. 5 cm
B. 6 cm
Ca. 7 cm
D. 8 cm
E. 10 cm
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
Dichte 1 = 0,8 g·cm-3
Dichte 2 = 1 g·cm-3
Höhe 1 = 10 cm
Gefragt: Größe 2
Antwort:
Die richtige Antwort ist D.
4. 
Beachten Sie das folgende Bild:
Ein U-Rohr wird anfänglich mit Wasser der Dichte 1000 kg/m³ gefüllt.-3 Anschließend wird Speiseöl in eines der Rohre gefüllt, sodass die stabile Position der Abbildung entspricht. Beträgt die Höhe der Ölsäule 8 cm und die der Wassersäule 5 cm, so ergibt sich eine Dichte des Speiseöls von …
A. 520 kg·m-3
B. 525 kg·m-3
C. 600 kg·m-3
D. 625 kg·m-3
E. 720 kg·m-3
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
Dichte von Wasser = 1000 kg·m³-3
Wasserhöhe = 5 cm
Höhe des Speiseöls = 8 cm
Frage: Dichte von Speiseöl
Antwort:
Die richtige Antwort ist D.
Fragequelle:
Physikfragen für die nationale Prüfung an weiterführenden Schulen/Berufsschulen
