Naczynia połączone — poziom cieczy

Co się właśnie stało?

Po wlaniu tej samej cieczy poziomy w obu ramionach wyrównały się, choć rurki mają różną grubość. Przekrój nie ma znaczenia — liczy się wysokość słupa cieczy.

Prawo naczyń połączonych:

— u dna, gdzie ciecze się stykają, ciśnienia muszą być równe (inaczej ciecz by płynęła). Stąd wysokości słupów są odwrotnie proporcjonalne do gęstości.

Co to znaczy w praktyce?

Dla jednorodnej cieczy ($\rho_1=\rho_2$) słupy są równe — $h_1 = h_2$ — niezależnie od kształtu i grubości ramion. Dla dwóch niemieszających się cieczy:

Lżejsza ciecz stoi wyżej, cięższa niżej — tak, by iloczyn $\rho\, h$ był po obu stronach jednakowy.

Gdzie to spotkasz?

Poziomica wodna na budowie, syfon w zlewie, wieża ciśnień, U-rurka jako manometr do porównywania gęstości cieczy — wszystko to działa dzięki równości ciśnień u dna.

Po co Ci to na maturze:

Warunek $\rho_1 h_1 = \rho_2 h_2$ rozwiązuje typowe zadania z U-rurki: policz nieznaną gęstość albo różnicę poziomów. Chwyt: zrównaj ciśnienia u dna i skróć $g$.

Zapamiętaj: w naczyniach połączonych jednorodna ciecz stoi na tym samym poziomie, bo u dna ciśnienia muszą być równe: ρ·g·h decyduje, nie kształt naczynia.