Яка висота стовпця газу потрібна в другому коліні, щоб ртуть у U-подібній трубці знаходилася на одному рівні з водою
Яка висота стовпця газу потрібна в другому коліні, щоб ртуть у U-подібній трубці знаходилася на одному рівні з водою, яка має висоту 68 см?
Путник_С_Звездой 22
Вам нужно решить задачу о балансе давлений в системе, чтобы узнать, какая должна быть высота газового столба во втором колене U-образной трубки, чтобы ртуть находилась на одном уровне с водой. Для этого мы можем использовать закон Архимеда и закон Паскаля.Пусть
Закон Архимеда гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует сила Архимеда, равная весу вытесненной жидкости. В данном случае вода является жидкостью, а ртуть - телом, погруженным в эту жидкость.
Следовательно, сила Архимеда, действующая на ртуть, равна ее весу:
где
Закон Паскаля указывает, что давление в жидкости передается одинаково во всех направлениях. Следовательно, давление на уровне горизонтальной поверхности воды должно быть одинаковым, как в первом, так и во втором колене.
Тогда давление в первом колене будет равно:
где
Давление во втором колене будет равно:
Так как давление одинаково, то
Выражаем высоту газового столба:
Таким образом, чтобы ртуть находилась на одном уровне с водой, высота газового столба должна быть равна
Надеюсь, этот ответ понятен и помогает вам решить задачу! Если у вас возникнут ещё вопросы, пожалуйста, спрашивайте.