Як влаштовані сполучені судини. Сполучені судини. Урок: Сполучені судини
Наукове відкриття якості сполучених судин датується 1586 (голландський учений Стевін). Але воно було відоме ще жерцям стародавньої Греції. Археологи виявили в Грузії водогін XIII в), що працює за принципом сполучених судин.
Сполучені судини ми зустрічаємо щодня. Наведіть їхні приклади?
Судини, що мають повідомлення, заповнене рідиною, називаютьсяповідомляються.
Якщо сполучені судини налити однорідну рідину, то вона в них встановитися на одному рівні.
Демонструються судини. Досвід.
Доведення:
P1 = P2
тому що рідина спочивати
gρвh1 = gρвh2
оскільки ρв=ρ в
h1 = h2
Закон сполучених судин.
У сполучених судинах поверхні одноріднийрідини встановлюються на одному рівні.
Відомо, що в правому коліні вигнутої трубки рідина знаходиться біля точки С. Зробіть у зошиті такий самий малюнок і покажіть на ньому розташування вільних поверхонь рідини в обох колінах трубки.
Якщо сполучені судини налиті різнорідні рідини, то стовп рідини меншої щільності буде вище.
Демонстрація досвіду.
Доведення: 
P1 = P2
тому що рідина спочивати
gρвh1 = gρдоh2
оскільки ρв>ρ
до
h1 < h 2
Закон сполучених судин.
При рівності тисків висота стовпа рідини з більшою щільністю буде меншою за висоту стовпа рідини з меншою щільністю.
Завдання:
У сполучені судини налили ртуть і воду. Як розташовує-
ти рідини? (Вода буде вище ртуті (по тиску на дно
в обох випадках буде однаковим.))
Розгляньте рис. а-в і дайте відповідь на питання: що відбудеться
з рідиною, якщо відкрити кран? (На рис. а – з правого коліна
рідина буде перетікати в ліве, поки рівень рідини в
судинах не зрівняється; на рис. б - з лівого коліна рідина
буде перетікати у праве, поки рівень рідини в обох ко-
ленах не стане рівним; на рис. в - рідина перетікати не
буде.) 
Кавники рівні за обсягом. В який кавник можна налити більше рідини? 
Загадки:
1. З гарячої криниці
Що спільного у цих предметів? Учні. Вода, налита, наприклад, у чайник, стоїть завжди у резервуарі чайника та у бічній трубці на одному рівні. Бічна трубка та резервуар з'єднані між собою у нижній частині.
Правильно. Сполучені судини називають судини, з'єднані між собою в нижній частині.(Учні записують визначення у зошиті).
З судинами можна зробити простий досвід. Візьмемо дві скляні трубки, з'єднані гумовою трубкою. Спочатку гумову трубку всередині затискають і в одну з трубок наллємо води. Що станеться, якщо відкрити затискач?
Як поведеться рідина, якщо одну з трубок підняти?
Рідина встановити в обох судинах на одному рівні.
Як поведеться рідина, якщо одну з трубок опустити?
Рідина встановити в обох судинах на одному рівні.
Як поведеться рідина, якщо одну з трубок нахилити?
Рідина встановити в обох судинах на одному рівні.
Однорідна рідина в сполучених судинах встановлюється на одному рівні.(Учні записують закон у зошиті).
Чи зміниться рівень рідини, якщо права судина буде ширшою за ліву? вже лівого? якщо судини матимуть різну форму?
Ні, рідина встановити в обох судинах на одному рівні.
При зміні форми судин може змінюватися лише висота рівня води в судинах, яка відміряна від рівня столу (через те, що змінюється об'єм судин). Однак рівні води в судинах, що сполучені, не залежать від форми судин і залишаться рівні.(Демонстрація досвіду з судинами різної форми).
Що станеться, якщо в сполучені судини налити дві рідини, що не змішуються, різної щільності?
Висота стовпів рідин у судинах буде різною.
При рівні тисків висота стовпа рідини більшої щільності менше, ніж висота стовпа рідини меншої щільності.
Спробуйте довести це, використовуючи закон Паскаля та визначення гідростатичного тиску. Перевіримо ваш результат.
За законом Паскаля p 1 = p 2 , за визначенням гідростатичного тиску p 1 = g 1 h 1 , p 2 = g 2 h 2 , звідси g 1 h 1 = g 2 h 2 , тобто h 1 : h 2 = 2 : 1 .
Висоти стовпів різнорідних рідин сполучених судини обернено пропорційні їх щільностям.(Учні записують у зошиті).
3. Застосування сполучених судин у побуті, природі, техніці
Закон сполучених судин люди використовують у різних технічних пристроях: водопроводах із водонапірною вежею; водомірне скло; гідравлічному пресі; фонтани; шлюзи; сифонах під раковиною, «водяних затворах» у системі каналізації.
Закон сполучених судин люди використовують у водопроводах з водонапірною баштою. Коли крани (2) відкриті, рідина в паровому котлі та водомірному склі встановлюється на одному рівні, оскільки тиски в них рівні.
У пристрої гідравлічних машин використовується властивість сполучених судин.(Демонструється гідравлічний прес).Так, великий і малий циліндри гідравлічного преса є судинами. Висоти стовпів рідини однакові, доки поршні не діють сили.
Каскади падаючої води прикрашають багато міст, а діють фонтани завдяки закону сполучених судин. Види знаменитих фонтанів Петродворця. Фонтани в парку "Перемоги", Тбілісі. Фонтани на площі "Дружби", Ташкент. Фонтани Єревана.
Дія артезіанських колодязів і гейзерів ґрунтується на законі сполучених судин.
Гарячий фонтан у містечку Гейзер в Ісландії. Від назви цього містечка з'явився термін «гейзер».
Римлянам був невідомий закон сполучених судин. Для постачання населення водою вони зводили багатокілометрові акведуки, водопроводи, які доставляли з гірських джерел. Інженери стародавнього Риму побоювалися, що у водоймищах, з'єднаних дуже довгою трубою, вода не встановиться на однаковому рівні. Вони вважали, що якщо труби прокладені в землі, слідуючи схилам грунту, то в деяких ділянках вода повинна текти вгору, - і ось римляни боялися, що вода вгору не потече. Тому вони зазвичай надавали водопровідним трубам рівномірний ухил униз по всьому їх шляху. Одна з римських труб, Аква Марціа, має в довжину 100 км, тим часом як пряма відстань між її кінцями вдвічі менша. Півсотні кілометрів кам'яної кладки довелося прокласти через незнання елементарного закону фізики!
Творче завдання:
1 групі – виготовити водомірне скло із запропонованих матеріалів.
2 групі – виготовити діючу модель фонтану.
Завдання:
1 групі – У Гаврилівській водопровідній вежі бак знаходиться на висоті 15 метрів. Висота колонки, з якої беруть воду 1 м. Під яким тиском вода виходить із колонки? Де тут сповіщаючі судини?
2 групі - В одній із підстанцій московського водопроводу водонапірний резервуар розташований на висоті 75 м над рівнем Москви - річки. Визначте тиск у водонапірному крані будинку, якщо він знаходиться на висоті 12 м над рівнем річки. Де тут сполучені судини?
Судини, що мають між собою повідомлення чи спільне дно, прийнято називати сполученими.
Візьмемо ряд судин різної форми, з'єднаних у нижній частині трубкою.
Рис.5. У всіх сполучених судинах вода стоїть на одному рівні
Якщо наливати рідину в один з них, рідина перетіче трубками в інші судини і встановиться у всіх судинах на одному рівні (рис. 5).
Пояснення полягає у наступному. Тиск на вільних поверхнях рідини в судинах те саме; воно дорівнює атмосферному тиску.
Таким чином, всі вільні поверхні належать до однієї і тієї ж поверхні рівня і, отже, повинні бути в одній горизонтальній площині. (Див. дод. 8, 9)
Чайник і його носик є сполученими судинами: вода стоїть в них на одному рівні. Значить, носик чайника повинен доходити до тієї ж висоти, що й верхній край судини, інакше чайник не можна буде налити доверху. Коли ми нахиляємо чайник, рівень води залишається тим самим, а носик опускається; коли він опуститься до рівня води, вода почне виливатись.
Якщо ж рідина в судинах, що сполучаються, знаходиться на різних рівнях (це можна досягти, якщо поставити між сполученими судинами перегородку або затиск і долити рідину в одну з судин), то створюється так званий напір рідини.
Натиск – це тиск, який робить вагу стовпа рідини висотою, що дорівнює різниці рівню. Під дією цього тиску рідина, якщо прибрати затискач або перегородку, перетікатиме в ту посудину, де її рівень нижчий, доки рівні не зрівняються.
Зовсім інший результат виходить, якщо в різних колінах сполучених судин налиті неоднорідні рідини, тобто їх щільності різні, наприклад, вода і ртуть. Нижчий стовп ртуті врівноважує вищий стовп води. Враховуючи, що умовою рівноваги є рівність тисків ліворуч і праворуч, отримаємо, що висота стовпів рідини в судинах, що сполучаються, обернено пропорційна їх щільностям.
У житті вони зустрічаються досить часто: різні кавники, лійки, водомірне скло на парових котлах, шлюзи, водогін, коліном зігнута труба – все це приклади сполучених судин.
Принцип дії сполучених судин лежить в основі роботи фонтанів.
Дія різних моделей фонтанів.
Фонтан у порожнечі.
Я провела дослідження на тему "Фонтан у порожнечі". І тому я взяла дві колби. На першу я надягла гумову пробку і з пропущеною крізь неї тонко скляною трубкою. На протилежний її кінець надягти гумову трубку. У другу колбу я налила підфарбовану воду.
За допомогою насоса із першої колби я відкачала повітря, перевернула колбу. Гумову трубку я опустила до другої колби з водою. Через різницю тиску, вода з другої колби полилася струменем у першу.
Я з'ясувала, що чим менше повітря в першій колбі, тим сильніше битиме струмінь з другої.
Фонтан Герона.
Я провела дослідження на тему "Фонтан Герона". Для цього мені потрібно було зробити спрощену модель фонтану Герона. Я взяла маленьку колбу і вставила в неї крапельницю. У своєму експерименті з даної моделі, колбу я поставила вниз шийкою. Коли я відкрила крапельницю, вода полилася з колби струменем.
Після, я опустила колбу трохи нижче, вода полилася набагато повільніше, а струмінь став набагато менше. Зробивши відповідні зміни, я з'ясувала, що висота струменя у фонтані залежить від взаємного розташування сполучених судин.
Залежність висоти струменя у фонтані від взаємного розташування сполучених судин.
Залежність висоти струменя у фонтані від діаметра отвору.
Висновок: висота струменя фонтану залежить:
1. Від взаємного розташування сполучених судин, чим вища одна з сполучених судин, тим висота струменя більша.
2. Чим менший діаметр отвору, тим висота струменя більша.
Фонтан Герона Олександрійського відомий вже 2000 років . Тим не менш, багато хто з ним знайомиться вперше. Унікальність даного фонтану полягає в тому, що його струмінь б'є вище за рівень води-джерела, і це за відсутності двигуна!
Фонтан Герона Олександрійського є загадкою для неосвіченої людини. Складається враження, що порушується закон про сполучені судини. Здається, що фонтан може працювати вічно, споживаючи власну воду.
Цей фонтан зручно використовувати вдома як зволожувач повітря для квітів.
Інструкція користування фонтаном:
1. Відкрутити нижню пляшку та заповнити її водою.
2. Прикрутити пляшку із водою назад.
3. Перевернути фонтан чашею вниз та дочекатися, коли вода переллється у другу пляшку.
(Якщо вода відразу не ллється, слід трохи натиснути на пляшку, щоб запустити процес)
4. Поставити фонтан вгору чашею. Фонтан готовий до запуску.
5. Для запуску фонтану необхідно налити у чашу трохи води (30-50 мл).
6. Після закінчення фонтанування перевернути фонтан чашею вниз для перезаряджання. (Розкручувати фонтан та доливати в нього воду вже не потрібно)
7. Можна знову повторювати пункти 3 – 6 до безкінечності!
РОБИМО ГЕЄРОНІВ ФОНТАН
| ОБЛАДНАННЯ Спиртування, ніж, плоскогубці, ножиці, маркер, наждачний папір, клейовий пістолет (або будь-який інший водостійкий клей). | |
 | Зачищаємо наждачним папером пробки від пляшок і склеюємо їх клейовим пістолетом. Розігрітим на спиртовці цвяхом проробляємо два отвори в склеєних пробках. Вставляємо в отвори конектори від крапельниці. |
 | На дно пляшки від йогурту приклеюємо пробку від 2 л пляшки. Виробляємо в ній два отвори гарячим цвяхом. |
 | В отвори вставляємо трубку від крапельниці (~40 см) та соломинку без гофрованої частини. Подовжуємо соломинку з іншого боку, щоб вона діставала до шийки пляшки. У кінець трубки від крапельниці вставляємо відрізок стрижня від гелевої ручки для жорсткості та герметизуємо щілини навколо обох трубок клеєм. |
 | Вставляємо другий кінець трубки від крапельниці до центрального конектора в склеєних пробках. До другого конектора приєднуємо трубочку від коктейлю. Обрізаємо кінець трубочки, щоб вона діставала до дна пляшки. |
 | Відрізаємо від 2 л пляшки верхню частину та приєднуємо її до приклеєної пробки. |
 | Виготовляємо із відрізка трубки від крапельниці та сполучної частини гелевого стрижня (або ковпачка від клею) сопло для нашого фонтану. Приєднуємо сопло до жовтої трубочки за допомогою конектора від крапельниці та відрізка помаранчевої трубочки. |
 | [Щоб трубочки входили один в одного необхідно одну з них попередньо розширити (кінцем ручки, наприклад).] Головне призначення сопла - отримання тонкого високого струменя. Можна обійтися і обрізком трубочки від крапельниці без сопла - тоді вода з фонтану буде просто виливатися як водоспад. |
  | Приєднуємо до другої сторони подвійної пробки трубочку до центрального конектора. Обрізаємо трубочку так, щоб її кінець діставав до дна пляшки. |
  | Збираємо всі частини фонтану разом  За необхідності можна зробити підставку для стійкості |
ЧАША ПІФАГОРА
є одним з унікальних винаходів філософа, математика та містика, Піфагора Самоського. Чаша Піфагора– це спеціальна судина, яка змушує людину пити лише у помірних кількостях
Якщо людина заповнює кухоль лише до певного рівня, може пити. Якщо він заповнює вище за норму, то вміст виливається. Кухоль Піфагора виглядає як звичайний кухоль для пиття. Крім того, що в ній є в центрі колонка. Центральна колонка розташована на рівні ризику. Усередині колонки проходить канал, що з'єднує отвір у її нижній частині на дні кружки з вихідним отвором.
Коли кружка заповнюється, рідина піднімається каналом до верхньої частини центральної колонки, згідно із законом про сполучені судини. Поки рівень рідини не піднімається вище за рівень камери, кухоль функціонує, як завжди. Якщо рівень піднімається вище, гідростатичний тиск створює сифон і через канал вся рідина виливається назовні.
Історія:
Вважається, що Піфагор придумав цей кухоль, щоб усі раби пили однаково, тому що на Самосі було мало води. Наливати потрібно до певної позначки, а якщо переллєш, вода повністю витікає з кружки. Також існує думка, що Піфагор винайшов чашу для того, щоб п'яниці не пили надміру
Пояснення принципу дії:
Щоб зрозуміти дію Чаші Піфагора, розглянемо дуже простий апарат, який має назву сифон.
Короткий кінець зігнутої трубки вставляється в посудину, звідки витікає вода, а довгий – у порожню банку (мал. 1). Якщо попередньо набрати воду в трубку і опустити її короткий кінець у верхню посудину з водою, достатньо буде відкрити нижній отвір для того, щоб пішов безперервний струмінь води.
Вода литиметься доти, доки повністю не спорожниться верхня судина. Можна у верхню посудину опустити кінець порожньої трубки, а потім втягнути воду ротом через довгий кінець, після чого вода сама виливатиметься.
У ході цього уроку ви познайомитеся з поведінкою рідин у сполучених судинах, тобто двох або декількох судинах, з'єднаних один з одним у нижній частині так, що рідина може вільно перетікати з однієї судини в іншу.
Тема: Тиск твердих тіл, рідин та газів
Урок: Сполучені судини
Об'єктом нашого вивчення може бути чайник з нашого кухонного столу, лійка, за допомогою якої ми поливаємо квіти, або складніші пристрої, такі як артезіанська криниця, водомірне скло в паровому котлі і навіть водогін. Все це пристрої, що працюють за принципом сполучених судин (Мал. 1).
Рис. 1. Приклади сполучених судин: чайник, садова лійка, водомірне скло парового котла
Найпростіші сполучені судини - це дві трубки, з'єднані між собою гумовим шлангом. Якщо налити рідину в одну з цих трубок, то можна бачити, що рівень рідини в обох трубках (або, як кажуть, в обох колінахсполучених судин) встановиться на одній висоті. З чим це може бути пов'язано?
На попередньому уроці ми з'ясували, що тиск рідини на дно та стінки судини залежить від щільності рідини та висоти її стовпа. Оскільки в лівому та правому колінах знаходиться одна й та сама рідина та висота стовпа рідини у лівому та правому колінах також однакова, то й тиск рідини в обох колінах однаковий. Отже, рідина перебуває у рівновазі.
Якщо змінювати розташування колін у сполучених судинах, піднімаючи або опускаючи одне з них, або навіть нахиляючи, то рідина перетікатиме з одного коліна в інше доти, доки її рівень в обох колінах знову не встановиться на одній і тій же висоті (Мал. 2).
Рис. 2. Рівні однорідної рідини в сполучених судинах встановлюються на одній висоті
Таким чином, рівні однорідної рідини в сполучених судинах встановлюються на одній висоті .
Це твердження називають законом сполучених судин.
Цей закон виконується не тільки для двох, але і для будь-якої кількості сполучених судин незалежно від того, яку форму вони мають і як розташовані в просторі (Мал. 3). Єдине, що необхідно - щоб у всіх судинах знаходилася та сама (однорідна) рідина.
Рис. 3. Рівні однорідної рідини встановлюються на одній висоті у сполучених судинах будь-якої форми
Що станеться, якщо рідина, що заповнює коліна сполучених судин, не буде однорідною? Наприклад, нехай у ліве коліно налито олію, а в праву - підфарбована вода. Ці рідини не поєднуються між собою.
Виявляється, що рівень олії розташується на більшій висоті, ніж рівень води (Рис. 4). Це з тим, що щільність соняшникової олії менше, ніж щільність води. Згадаймо формулу тиску рідини на дно судини
З цієї формули видно, що менше щільність рідини ρ , тим більше має бути висота її стовпа h, щоб створити один і той же тиск.
Рис. 4. Рівень рідини з меншою щільністю встановлюється у сполучених судинах на більшій висоті
Таким чином, у судинах рівень рідини з меншою щільністю встановлюється на більшій висоті.
Отже, однорідна рідина в колінах сполучених судин буде встановлюватися на одній висоті, якої форми і перерізу не були коліна.
У разі неоднорідної рідини має значення щільність рідини, що знаходиться в колінах. Чим щільність рідини більша, тим висота стовпа рідини менша.
Список літератури
- Перишкін А. В. Фізика. 7 кл. - 14-те вид., стереотип. - М: Дрофа, 2010.
- Перишкін А. В. Збірник задач з фізики, 7-9 кл.: 5-те вид., стереотип. – М: Видавництво «Іспит», 2010.
- Лукашик В. І., Іванова Є. В. Збірник завдань із фізики для 7-9 класів загальноосвітніх установ. - 17-те вид. - М: Просвітництво, 2004.
- Єдина колекція цифрових освітніх ресурсів ().
Домашнє завдання
- Лукашик В. І., Іванова Є. В. Збірник завдань із фізики для 7-9 класів №536-538, 540, 541.
Це фізична скалярна величина, що визначається за формулою
Атмосферний тиск
Атмосфера – це повітряна оболонка Землі, яка утримується гравітаційними силами. Атмосфера має вагу і тисне на всі тіла Землі. Тиск атмосфери становить близько 760 мм. або 1 атм., або 101325Па. Міліметр ртутного стовпа, атмосфера – це різні позасистемні одиниці виміру тиску. Атмосферний тиск зменшується на 1 мм. при піднятті над Землею на кожні 11м.
Що таке тиск 1 атм? Рукостискання міцного чоловіка складає 0,1 атм, удар боксера становить кілька атмосферних одиниць. Тиск каблука-шпильки становить 100 атмосфер. Якщо на долоню покласти гирю в 100 кг, отримаємо нерівномірний тиск в одну атмосферу, при зануренні на 10 м під воду отримаємо рівномірний тиск в 1 атмосферу. Рівномірний тиск легко переноситься організмом людини. Нормальний атмосферний тиск, що діє на кожну людину, компенсується внутрішнім тиском, тому його ми зовсім не помічаємо, незважаючи на те, що він є досить суттєвим.
Закон Паскаля
Тиск на рідину чи газ передається у всіх напрямках однаково.
Тиск усередині рідини (газу) на одній і тій же глибиніоднаково у всіх напрямках (вліво вправо, вниз і вгору!)
Гідростатичний тиск
Це тиск стовпчика рідини на дно судини. Яка сила створює тиск? Рідина має вагу, яка тисне на дно.
Тиск рідини на дно
Тиск на дно судини залежить від форми судини, але від площі його дна. При цьому сила тиску на дно може бути більшою і меншою від сили тяжіння рідини в посудині. У цьому полягає "Гідростатичний парадокс".
На стінку судини гідростатичний тиск розподілено нерівномірно: у поверхні рідини воно дорівнює нулю (без урахування атмосферного тиску), усередині рідини змінюється прямо пропорційно до глибини і на рівні дна досягає значення . Цей змінний тиск можна замінити середнім тиском
Сполучені судини
Це судини, які мають загальний канал унизу.
Однорідна рідина встановлюється в судинах на одному рівні незалежно від форми судин, як видно на фотографії.
Різнорідні рідини встановлюються у сполучених судинах згідно з формулою
Гідравлічний прес
Гідравлічний прес складається з двох сполучених судин циліндричної форми. У судинах рухаються поршні з площами S1 і S2. Циліндри заповнені технічною олією.
Об'єм рідини, витіснений малим поршнем надходить у великий циліндр.
Гідравлічний прес дає виграш у силі у стільки разів, у скільки площа більшого поршня більша за площу меншого. Виграшу у роботі гідравлічний прес не дає.
На практиці внаслідок наявності тертя:
Якщо сила спрямована під кутом до нормалі (перпендикуляра), тиск визначається за формулою
Гази та рідини, що знаходяться під тиском, знайшли широке застосування у промисловій техніці. Наприклад, пневматичний відбійний молоток. За допомогою стисненого повітря працюють також двері в автобусах та метро, гальма поїздів та вантажних автомобілів.
Трапляються також механізми, що працюють за допомогою стисненої рідини. Вони називаються гідравлічними. Наприклад, пристрій гідравлічного пресу.
Чисельне значення атмосферного тиску було визначено досвідченим шляхом у 1643 році італійським ученим Е. Торрічеллі.
Скляну трубку довжиною близько метра, запаяну з одного кінця, наповнюють доверху ртуттю. Потім, щільно закривши отвір пальцем, трубку перевертають і опускають у чашу з ртуттю, після чого прибирають палець. Ртуть із трубки починає виливатись, але не вся: залишається «стовп» 76 см заввишки, рахуючи від рівня в чаші. Примітно, що ця висота не залежить від довжини трубки, ні від глибини її занурення.
Атмосферний тиск врівноважує гідростатичний тиск стовпчика ртуті. Відповідно до закону Паскаля тиск атмосфери тисне на стовпчик ртуті. А стовпчик ртуті тисне своєю вагою. Ртуть перестає опускатися, коли ці тиски однакові. Обчисливши гідростатичний тиск ртуті відомої висоти, визначили тиск атмосфери.
Трубка Торрічеллі з лінійкою є найпростішим барометром- Приладом для вимірювання атмосферного тиску
Для вимірювання атмосферного тиску використовують також барометр-анероїд.
Оскільки атмосферний тиск зменшується в міру віддалення поверхні Землі, то шкалу анероїда можна проградуювати в метрах. У цьому випадку він називається альтиметром.
Нехай прямокутний металевий брусок площею основи S та висотою h лежить на дні судини, в яку налита вода до висоти H, H>h. Як визначити силу тиску бруска на дно судини?
Можливі два випадки! Нехай брусок нещільно прилягає до дна судинитоді знизу на брусок діє сила тиску рідини. Ця сила більша за силу тиску рідини зверху, тому виникає сила Архімеда. Сила Архімеда - результат різниці сили гідростатичного тиску на нижню грань бруска та верхню грань, залежить від висоти бруску та площі основи. 
Використовуємо 2 закон Ньютона:
Розглянемо другий можливий випадок. Нехай брусок прилягає на дно так щільно, що рідина під нього не підтікає.Знизу немає тиску рідини, отже сила Архімеда дорівнює нулю. Зверху ж на брусок діє сила тиску рідини та атмосфери. 
Використовуємо 2 закон Ньютона для цього випадку:
p 0 - атмосферний тиск,
p - гідростатичний тиск стовпа рідини заввишки H-h.
На малюнку 105 зображено кілька судин. Всі вони мають різну форму, але одна особливість робить їх схожими одна на одну. Яка саме? Придивившись, можна побачити, окремі частини всіх цих судин мають з'єднання, заповнене рідиною.
Судини, що мають загальну (з'єднує їх) частину, заповнену рідиною, що покоїться, називаються повідомляються.
Зробимо досвід. З'єднаємо дві скляні судини гумовою трубкою і, затиснувши трубку в середині, наллємо в одну з судин воду (рис. 106 а). Тепер відкриємо затискач і простежимо за перетіканням води з однієї посудини в іншу, що повідомляється з першою. Ми побачимо, що вода перетікати до тих пір, поки поверхні води в обох судинах не встановляться на одному рівні (рис. 106, б). Якщо один із судин залишити закріпленим у штативі, а інший піднімати, опускати або нахиляти убік, то все одно, як тільки рух води припиниться, її рівні в обох судинах виявляться однаковими (рис. 106, в). Закон сполучених судинкаже:
У сполучених судинах поверхні однорідної рідини встановлюються одному рівні.
(Суди, про які йдеться в цьому законі, не повинні мати занадто малі діаметри, інакше спостерігатимуться капілярні ефекти (див. § 29).)
Для доказу цього закону розглянемо частки рідини, що у тому місці, де з'єднуються судини (внизу малюнку 105, а ). Так як ці частинки (разом з усією рештою рідиною) спочивають, то сили тиску, що діють на них зліва і справа, повинні врівноважувати одна одну. Але ці сили пропорційні тиску, а тиску - висот стовпів рідини, з боку яких діють ці сили. Тому з рівності аналізованих сил випливає і рівність висот стовпів рідини в судинах, що сполучені.
Досі ми розглядали випадок, коли обидва сполучені судини містили одну й ту саму рідину. Якщо ж в одну з цих судин налити одну рідину (наприклад, воду із щільністю ρ 1 ), а в іншу - іншу рідину (наприклад, гас із щільністю ρ 2 ), то рівні цих рідин виявляться різними (рис. 107). Однак оскільки рідини і в даному випадку будуть спочивати, то, як і раніше, можна стверджувати, що тиск, створюваний і правим і лівим стовпами рідин (наприклад, на рівні АВ на малюнку), дорівнює: 
ρ1 = ρ2.
Кожен із цих тисків може бути виражений за допомогою формули гідростатичного тиску:
p 1 = ρ 1 gh 1 , p 2 = ρ 2 gh 2.
Прирівнюючи ці висловлювання, отримуємо
ρ 1 gh 1 = ρ 2 gh 2 ,
ρ 1 h 1 = ρ 2 h 2 . (39.1)
З цієї рівності випливає, якщо ρ 1 > ρ 2 , то h 1< h 2
. Это означает, что у сполучених судинах, що містять різні рідини, висота стовпа рідини з більшою щільністю буде меншою за висоту стовпа рідини з меншою щільністю. При цьому висоти стовпів рідини відраховуються від поверхні дотику рідин один з одним. 
1. Наведіть приклади сполучених судин. 2. Сформулюйте закон сполучених судин. 3. Як розташовуються поверхні різнорідних рідин у сполучених судинах? 4. Доведіть закон сполучених судин, використовуючи формулу (39.1). 5. На малюнку 108 зображено водомірне скло, що застосовується в парових котлах (1 – паровий котел, 2 – крани, 3 – водомірне скло). Поясніть дію цього приладу. 6. На малюнку 109 зображено артезіанський колодязь. Шар землі 2 складається з піску або іншого матеріалу, що легко пропускає воду. Шари 1 і 3, навпаки, водонепроникні. Поясніть дію цієї криниці. Чому вода б'є із нього фонтаном? 7. На малюнку 110 дано схему пристрою шлюза, а малюнку 111 - схема шлюзування судів. Розгляньте малюнки та поясніть принцип дії шлюзів.
