Задача по физике. Жидкость объемом 16 см3 быстро вливают в U-об­разную трубку с площадью сечения 0,5 см2. Пренебрегая вязкостью, найдите период малых колебаний жидкости.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи воспользуемся уравнением колебаний в жидкости в U-образной трубке:

T = 2π√(m/κA)

Где:
T - период колебаний жидкости,
m - масса жидкости,
κ - жесткость жидкости,
A - площадь поперечного сечения трубки.

Масса жидкости m = Vρ, где V - объем жидкости, ρ - плотность жидкости.
JestkocTt zhídkoctí κ = ρgh, где g - ускорение свободного падения, h - высота столба жидкости.

Таким образом, период колебаний жидкости будет равен:
T = 2π√(Vρ/(ρghA))

Подставляем известные значения:
V = 16 см3 = 16 10^(-6) м^3,
ρ = плотность жидкости,
g = 9,8 м/с^2,
h = V/A = 16 10^(-6) м^3 / 0,5 10^(-4) м^2 = 0,032 м,
A = 0,5 10^(-4) м^2.

Подставляем значения и получаем:
T = 2π√((16 10^(-6) ρ)/(9,8 0,032 0,5 10^(-4)))
T = 2π√((16 ρ)/(0,156))
T = 2π√(102,56ρ)
T = 2π * 10,127√ρ

Таким образом, период малых колебаний жидкости равен 20,27√ρ.