Ответ:

Для вирішення цієї задачі ми можемо скористатися законом Паскаля та законом Архімеда.

Закон Паскаля говорить про те, що тиск у рідині на однаковій глибині є однаковим. Таким чином, тиск на поверхні води у правій та лівій частині трубки є однаковим.

Закон Архімеда стверджує, що сила, яка діє на тіло, занурене в рідину, дорівнює вазі рідини, яку воно витісняє. Таким чином, вага мастила, яке було додане до лівого коліна трубки, повинна бути рівною вазі води, яка витіснена мастилом.

Ми можемо записати таку рівність:

ρ_мастила * g * V_мастила = ρ_води * g * V_води

де ρ_мастила - щільність мастила, ρ_води - щільність води, g - прискорення вільного падіння, V_мастила - об'єм мастила, V_води - об'єм води, який витісняється мастилом.

За формою трубки ми можемо визначити, що об'єм води в лівому коліні дорівнює об'єму води в правому коліні:

S * h_води = S * (h_води + ∆h) + S * S_мастила * x

де S - площа поперечного перерізу трубки, h_води - висота води у правому коліні, ∆h - різниця рівнів між лівим та правим коліном, S_мастила - площа поперечного перерізу шару мастила, x - товщина шару мастила.

Ми можемо спростити це рівняння, розділивши обидві частини на S та спрощуючи:

h_води = h_води + ∆h + x

x = ∆h

Отже, товщина шару мастила дорівнює ∆h, тобто 2 см.