Толщина и масса алюминиего и стального стержней одинакова.какой из стержней длиннее?

Длиннее тот, у которого плотность меньше - то есть алюминиевый

1)Согласно формуле гидростатического давления (давление жидкостей): P=ρ*g*h где ρ - плотность вещества (кг/м³), g - ускорение свободного падения (g = 9,8 м/с²). h - высота столба жидкости (м). 

Вычислим: плотность воды p = 1000 кг/м³.

P=1000*9,8*50=490 КПа.

2)Силы которые давят на поршень пропорциональны площадям.

F1/F2=S1/S2
Сила воздействия на поршень равна весу гири.
F1=P1=m1*g
F2=P2=m2*g
подставляем формулу веса 
m1*g/m2*g=S1/S2
m1/m2=S1/S2
находим вес второй гири
m2=m1*S2/S1
m2=4кг * 200см2 / 20см2=40кг

Фа́за колеба́ний полная — аргумент периодической функции, описывающейколебательный или волновой процесс.

Фаза колебаний начальная — значение фазы колебаний (полной) в начальный момент времени, т.е. при t = 0 (для колебательного процесса), а также в начальный момент времени в начале системы координат, т.е. при t = 0 в точке (x, y, z) = 0 (для волнового процесса).

Фаза колебания (в электротехнике) — аргумент синусоидальной функции (напряжения, тока), отсчитываемый от точки перехода значения через нуль к положительному значению

Как правило, о фазе говорят применительно к гармоническим колебаниям или монохроматическим волнам. При описании величины, испытывающей гармонические колебания, используется, например, одно из выражений

Аналогично, при описании волны, распространяющейся в одномерном пространстве, например, используются выражения вида

для волны в пространстве любой размерности (например, в трехмерном пространстве)

Фаза колебаний (полная) в этих выражениях — аргумент функции, т.е. выражение, записанное в скобках; фаза колебаний начальная — величина φ0, являющаяся одним из слагаемых полной фазы. Говоря о полной фазе, слово полнаячасто опускают.

Поскольку функции sin(…) и cos(…) совпадают друг с другом при сдвигеаргумента (то есть фазы) на  то во избежание путаницы лучше пользоваться для определения фазы только одной из этих двух функций, а не той и другой одновременно. По обычному соглашению фазой считают аргумент косинуса.

То есть, для колебательного процесса (см. выше) фаза (полная)
для волны в одномерном пространстве
для волны в трехмерном пространстве или пространстве любой другой размерности:

,

где  — угловая частота (величина, показывающая, на сколько радиан или градусов изменится фаза за 1 с; чем величина выше, тем быстрее растет фаза с течением времени); t— время;  — начальная фаза (то есть фаза при t = 0); k— волновое число; x — координата точки наблюдения волнового процесса в одномерном пространстве; k — волновой вектор; r — радиус-вектор точки в пространстве (набор координат, например,декартовых).

В приведенных выше выражениях фаза имеет размерность угловых единиц (радианы, градусы). Фазу колебательного процесса по аналогии с механическим вращательным также выражают в циклах, то есть долях периода повторяющегося процесса:

1 цикл = 2 радиан = 360 градусов.

В аналитических выражениях (в формулах) преимущественно (и по умолчанию) используется представление фазы в радианах, представление в градусах также встречается достаточно часто (по-видимому, как предельно явное и не приводящее к путанице, поскольку знак градуса не принято никогда опускать ни в устной речи, ни в записях). Указание фазы в циклах или периодах (за исключением словесных формулировок) в технике сравнительно редко.

Иногда (в квазиклассическом приближении, где используются квазимонохроматические волны, т.е. близкие к монохроматическим, но не строго монохроматические) а также в формализме интеграла по траекториям, где волны могут быть и далекими от монохроматических, хотя всё же подобны монохроматическим) рассматривается фаза, являющаяся нелинейной функцией времени t и пространственных координатr, в принципе — произвольная функция