Свойство сообщающихся сосудов

Сообщающиеся сосуды — это сосуды, соединенные между собой ниже уровня жидкости в каждом из них. Таким образом, жидкости могут транспортироваться из одного сосуда в другой.

Прежде чем понять, как работает и для чего используется сообщающийся сосуд, необходимо определить его понятие.

Другими словами, связные сосуды имеют общее дно и существует закон связных сосудов:

Давление, действующее на поверхность однородной жидкости на одном и том же уровне, одинаково независимо от формы такого сосуда.

Чтобы проиллюстрировать этот закон и его возможные применения, рассмотрим сначала основные уравнения механики жидкости.

Подготовьте несколько открытых емкостей разного размера и формы, просверлив в каждой из них отверстие, а затем соединив отверстия в емкостях трубками, чтобы жидкость, налитая в одну из емкостей, свободно перетекала из одной в другую. Для большей эффективности встряхните трубку, соединяющую емкости, и наполните одну из них водой. Затем откройте трубку и убедитесь, что когда жидкость перестанет вытекать, уровень воды в каждой емкости будет одинаковым, независимо от формы и размера емкости. Отрежьте дно пластиковой бутылки, плотно закрутите крышку, просверлите небольшое отверстие и вставьте в него маленький шланг. Затем переверните бутылку вверх дном, чтобы закрепить ее, и расположите шланг параллельно бутылке так, чтобы открытый конец находился чуть выше нижней части отреза. Наполните бутылку цветной водой или другой жидкостью.

И снова вы увидите, что уровень воды в бутылке будет точно таким же, как и уровень воды в шланге, независимо от высоты контейнера АС. Другими словами, уровень воды в одной и той же жидкости в открытом контейнере АС одинаков. Это замечательное свойство широко используется на практике, о чем мы расскажем далее. Далее рассмотрим U-образную стеклянную трубку. Это еще одна емкость переменного тока, называемая здесь трубчатым коленом. Если в правое колено налить воду, то она, естественно, перетечет в левое, причем уровень воды в обоих коленах одинаков. Теперь налейте в левое колено парафин или окрашенный спирт, стараясь не смешивать жидкости. В этот момент вы заметите, что уровень каждой жидкости в колене разный. Уровень спирта или парафина будет выше, чем уровень воды. Давайте посмотрим на график плотности жидкостей. Парафин и спирт имеют меньшую плотность, чем вода, а уровень жидкости выше, чем у воды. Из этого эксперимента можно сделать вывод, что при наливании двух разных жидкостей в открытую обменную емкость уровень менее плотной жидкости будет выше. Другими словами, плотность жидкости обратно пропорциональна ее уровню. Объясним, почему это так.