Розміщена горизонтально і запаяна з обох кінців скляна трубка розділена стовпчиком ртуті на дві рівні частини. Довжина кожного стовпчика повітря 20 см. Тиск 750 мм. рт. ст. Якщо трубку повернути вертикально, ртутний стовпчик оп...
Розміщена горизонтально і запаяна з обох кінців скляна трубка розділена стовпчиком ртуті на дві рівні частини. Довжина кожного стовпчика повітря 20 см. Тиск 750 мм. рт. ст. Якщо трубку повернути вертикально, ртутний стовпчик опуститься на 2 см. Визначити довжину стовпчика ртуті. Густина ртуті 13600 кг/м^3 , прискорення вільного падіння вважати рівним 10 м/с^2 .
Ответ(ы) на вопрос:
длина столба ртути - а
длина столба воздуха - b
изменение положения столбца ртути - х
S - площадь сечения пустоты в трубке
для верхнего столба воздуха
pV/T=const T=const pV=const
p*S*b=p1*S*(b+x)
p1=p*b/(b+x)
аналогично для нижнего столба воздуха
p2=p*b/(b-x)
разность давлений удерживает столб ртути
(p2-p1)*S = m*g=ro*Vr*g=ro*S*a*g
(p2-p1)*S =ro*S*a*g
(p2-p1) =ro*a*g
(p*b/(b-x)-p*b/(b+x)) =ro*a*g
p*b(1/(b-x)-1/(b+x)) =ro*a*g
p*b((b+x)-(b-x)) =ro*a*g*(b+x)*(b-x)
2*x*p*b=ro*a*g*(b+x)*(b-x)=ro*a*g*(b^2-x^2)
ro*a*g*(b^2-x^2) - 2*x*p*b =0
D = (2*x*p)^2 + (2*ro*a*g*x)^2
b=(2*x*p + корень( (2*x*p)^2 + (2*ro*a*g*x)^2 ) ) / (2*ro*a*g) =
=2*x*p / (2*ro*a*g) + корень( (2*x*p/ (2*ro*a*g) )^2 + (x)^2 ) ) =
=x*p / (ro*a*g) + корень( (x*p/ (ro*a*g) )^2 + (x)^2 ) ) =
=x*(p / (ro*a*g) + корень( (p/ (ro*a*g) )^2 + 1 ) ) =
=0,02*(0,75/0,20 + корень( (0,75/0,20)^2 + 1 ) ) м = 0,152621 м ~ 15,2 см
Не нашли ответ?
Похожие вопросы