U-format rör: höjdskillnaden mellan vätskeytorna på båda sidor

I det vänstra benet på ett U-format rör finns en vattenpelare som är 24 cm hög. Det högra benet innehåller en annan vätska med densiteten 1,2 g/cm³ (vattnets densitet är 1,0 g/cm³). Hur hög blir vätskepelaren i det högra benet när systemet är i vila, och vad är höjdskillnaden mellan de två vätskeytorna?

Steg för steg

1. ρ_vatten·h_vatten = ρ_olja·h_olja (trycket är lika på samma horisontella nivå)
   I ett förbunget kärl med samma vätska är trycket lika på samma horisontella nivå
2. h_olja = ρ_vatten·h_vatten/ρ_olja = 1×24/1.2 = 20
   Ju lägre densitet, desto högre vätskepelare krävs för jämvikt
3. Δh = |h_olja − h_vatten| = 4 centimeter
   Höjdskillnaden mellan vätskeytorna på båda sidor

Varför det fungerar

De två vätskepelarna ger samma tryck i botten av röret, så ρ_vatten · h_vatten = ρ_vätska · h_vätska. Den tätare vätskan står lägre, och höjdskillnaden är skillnaden mellan de två pelarhöjderna.

Vanliga misstag

• Man multiplicerar med 1,2 och får 28,8 cm istället för att dividera.
• Man glömmer att höjdskillnaden är skillnaden mellan de två vätskepelarnas höjder.

Liknande uppgifter

buoyancy-float echo-well u-tube-two-liquids-9cm-0-6-density