Автор Тема: В запаянной с одного конца трубке находиться ртуть. Найти давление под ртутью  (Прочитано 6844 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Дмитрий

  • Гость
В запаянную с одного конца трубку поместили столбик ртути длиной 3 см. Трубку поставили вертикально открытым концом вверх. Определите давление газа в закрытой части трубки.
« Последнее редактирование: 10 Января 2012, 18:25 от alsak »

Kivir

  • Гость
Решение:  т.к. в условии задачи ничего не сказано о наружном давлении, будем считать, что трубка находится в воздухе при атмосферном давлении  p0. Когда трубку поставили вертикально, то воздух в закрытой части трубки сожмётся до давления p под действием веса столбика ртути. При этом столбик будет в равновесии (неподвижен).
Условие равновесия можно записать в следующем виде:
p = p0 + ρgh,
ρgh – давление столба ртути, обусловленное его весом (гидростатическое давление), ρ = 13600 кг/м3 – плотность ртути.
Второй способ: столбик ртути в равновесии, следовательно сумма сил, действующих на него равна нулю (условие равновесия). На столбик действует вниз сила тяжести mg=ρShg, S – площадь сечения трубки, вниз сила давления снаружи F1=p0S, вверх – сила давления изнутри  F2=pS (обусловлена наличием давления воздуха в нижней, закрытой части трубки). Получаем:
 
F2 = mg + F1,   pS = ρShg + p0S,    p = p0 + ρgh.
Ответ: считая атмосферное давление нормальным (p0 = 105 Па), получаем искомое давление 1,04∙105 Па

 

Sitemap 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24