Открытую стеклянную трубку длиной 1 м наполовину погружают в ртуть. Затем трубку закрывают сверху пальцем и вынимают. Какой длины столбик ртути останется в трубке (капиллярными явлениями пренебречь)? Атмосферное давление 10^5 Па, плотность ртути 13 600 кг/м3.
от

1 Ответ

дано:  
длина трубки L = 1 м,  
половина трубки погружена в ртуть: L/2 = 0.5 м,  
атмосферное давление P = 10^5 Па,  
плотность ртути ρ = 13600 кг/м³.

найти:  
длину столбика ртути h в трубке.

решение:  
1. Давление на уровне ртути в трубке равно атмосферному давлению минус давление столбика ртути:

P = P_атм - ρ * g * h,  

где g = 9.81 м/с² — ускорение свободного падения.

2. Подставим известные значения в формулу:  
P_атм = 10^5 Па,  
ρ = 13600 кг/м³,  
g = 9.81 м/с².

3. Запишем уравнение:  
10^5 = P_атм - ρ * g * h.  
Так как давление в верхней части трубки равно нулю (из-за закрытия пальцем), у нас получается:  
P_атм = ρ * g * h.

4. Отсюда можно выразить h:  
h = P_атм / (ρ * g).

5. Подставим числа:  
h = 10^5 / (13600 * 9.81).

6. Рассчитаем значение h:  
h = 10^5 / (133416) ≈ 0.75 м.

ответ:  
Длина столбика ртути в трубке составит примерно 0.75 м.
от