Vì sao hai mặt nước thông nhau không còn ngang khi một nhánh có thêm dầu?
Trả lời trọng tâm
Quy tắc hai mặt thoáng ngang nhau cần các điều kiện, trong đó chất lỏng liên thông phải được xét đúng. Nếu một nhánh có lớp dầu phía trên nước, cột dầu cũng ép lên vùng bên dưới. Hai nhánh có thể cân bằng áp suất ở cùng cao độ trong nước mà hai mặt thoáng trên cùng không ngang.
Ví dụ và phân tích
Hình ống chữ U có nước liên thông; nhánh trái thêm lớp dầu nhẹ hơn nước. Mặt dầu có thể cao hơn mặt nước bên phải, còn mặt phân cách dầu–nước nằm thấp hơn mặt nước bên phải. Không lấy riêng chiều cao tổng rồi bỏ qua loại chất lỏng.
Cách kiểm tra
Chọn hai điểm cùng cao độ trong phần nước nối thông và kiểm chúng có cùng áp suất khi đứng yên. Dùng hình hoặc bộ học tập đã chuẩn bị, không tự pha các chất lỏng để tìm một tỉ lệ chưa có dữ kiện.
Ứng dụng
Đây là cách đọc đúng các bình chứa nhiều lớp không hòa trộn và tránh kết luận cứ nối ống thì mọi mặt trên cùng bằng nhau. Cần nhận diện lớp chất, mặt phân cách và áp suất ngoài trước khi áp quy tắc.
Điều kiện và giới hạn
Hình chỉ xét hai chất không trộn, đứng yên, hai mặt hở cùng môi trường. Không xét mao dẫn đáng kể hoặc khí nén phía trên, không tính bằng dữ liệu dầu bất kỳ khi chưa biết khối lượng riêng.
Đọc hình
Ống U có lớp dầu ở nhánh trái, nước nối thông bên dưới; mặt dầu cao hơn mặt nước phải và mặt phân cách thấp hơn mặt nước phải, đường so áp suất chỉ đặt trong nước. Hình chỉ minh họa mô hình, không phải ảnh đo thực nghiệm.