煤油的相对密度查了下,是0.8.虚线处的压强确实是一样的.
在阀门打开前,我们可以做一下计算,图中H的高度是4厘米.也就是在横管以上的水柱是3厘米,而煤油是4厘米,根据P=ρgh计算一下,左侧的压强比右侧低一点,所以油流向左侧.
第二个问题我们用反证法这样考虑,如果还没达到平衡,水就已经淹没了横管.那么在压差下通过横管刘向左边的就是水而不是油,水流过去对左边的液面是没有贡献的,那么这种不平衡状态就会一直维持下去.显然这个结论是错误的,那么得到这个结论的前提也就是错误的.因此说明右边的水位最多到横管处.事实上平衡状态时,右边的水位刚好到横管处.有了这个条件再计算平衡时两边水面和油面的高度差就很方便了.