У U-подібну трубку було вилито ртуть. В ліву трубку додали 20 см газу. Яка кількість води потрібна в праву трубку

  • 35
У U-подібну трубку було вилито ртуть. В ліву трубку додали 20 см газу. Яка кількість води потрібна в праву трубку, щоб рівень ртуті в обох трубках був однаковим?
Пылающий_Жар-птица
20
Для решения этой задачи нам необходимо рассмотреть принцип работы трубки с ртутью, а именно все они базируются на принципах плавучести. Как известно, частицы ртутной жидкости тяжелее воздуха и легче воды, поэтому они находятся на одном уровне в ртути и в воде.

Пусть уровень ртути в левой трубке составляет H cm. Когда мы добавляем газ в эту трубку, уровень ртути в ней не меняется, поскольку частицы газа много легче ртути и поднимутся вверх. Но чтобы уровень ртути в правой трубке стал таким же, как и в левой трубке, необходимо добавить определенное количество воды.

Чтобы рассчитать это количество воды, нам нужно учесть объем добавленного газа в левую трубку. Объем газа мы можем вычислить, зная, что добавлено 20 см газа.

Предположим, что площадь поперечного сечения обеих трубок равна S. Тогда объем газа равен 20 см умножить на площадь поперечного сечения, т.е. 20S (в сантиметрах кубических).

Так как ртуть и вода находятся на одном уровне в каждой трубке, объем воды, который нужно добавить в правую трубку, должен быть таким же, как и объем газа. То есть, объем воды, который нужно добавить, также равен 20S (в сантиметрах кубических).

Таким образом, чтобы уровень ртути в обоих трубках был одинаковым, в правую трубку необходимо добавить 20S сантиметров кубических воды.