(Originais Teachy 2023) - Frage Mittel von Physik

In einer Küstenstadt führen eine Gruppe von Studenten ein Experiment zum Stevin-Theorem durch, indem sie ein U-Rohr mit Meerwasser bis zu einem bestimmten Niveau füllen. Sie notieren die Höhe der Wassersäule auf beiden Seiten des Rohres und stellen fest, dass das Wasser im Gleichgewicht ist. Danach werden 100 g Eis vorsichtig auf eine der Seiten des U-Rohres gegeben. Basierend auf dieser Situation beantworten Sie: (a) Erklären Sie unter Verwendung des Stevin-Theorems, warum das Meerwasser vor der Zugabe des Eises auf beiden Seiten des Rohres im Gleichgewicht bleibt. (b) Berechnen Sie nach der Zugabe des Eises und dessen Umwandlung in Wasser die neue Höhe der Meerwassersäule auf der Seite, wo das Eis hinzugefügt wurde, sowie den Höhenunterschied zwischen den beiden Seiten, wobei die Dichte von Meerwasser 1,025 kg/m³ und die Dichte von Eis 0,917 kg/m³ beträgt. (c) Beschreiben Sie die praktischen Implikationen des Stevin-Theorems für Wasserversorgungssysteme in städtischen Gebieten.