Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 14024
2020-04-10 
Перед нами две одинаковые чашки со ртутью. В них поставлены вверх дном сосуды, из которых выкачан воздух. Эти сосуды во всем подобны друг другу, но полости А и В расположены в них на разной высоте. Ртуть в сосудах поднимется и установится на одном уровне (рис.). При этом атмосферное давление $p$ совершит в обоих случаях одну и ту же работу, равную $pV$ ($V$ - объем вытесненной из чашек ртути). В левом сосуде основная масса ртути будет находиться на большей высоте, чем в правом. Значит, за счет одной и той же работы запасены различные потенциальные энергии, что явно противоречит закону сохранения полной механической энергии.
Решение:
Работа атмосферного давления одинакова в обоих случаях, но тратится она не только на подъем ртути, но и на трение и на сообщение ртути кинетической энергии, переходящей в конечном счете в тепло.
Пусть основная масса ртути, находящаяся в сосуде, сосредоточена в полости. Кинетическая энергия этой массы определяется скоростью, с которой ртуть втекала в полость. В полости эта скорость теряется, за счет чего кинетическая энергия превращается в тепло. В левом сосуде кинетическая энергия будет меньше, чем в правом, так как разность давлений, определяющая скорость втекания ртути в полость, в этом случае меньше. Следовательно, никакого противоречия между законом сохранения полной механической энергии и тем, что в сосудах за счет одной и той же работы запасаются различные потенциальные энергии, нет.
Перед нами две одинаковые чашки со ртутью. В них поставлены вверх дном сосуды, из которых выкачан воздух. Эти сосуды во всем подобны друг другу, но полости А и В расположены в них на разной высоте. Ртуть в сосудах поднимется и установится на одном уровне (рис.). При этом атмосферное давление $p$ совершит в обоих случаях одну и ту же работу, равную $pV$ ($V$ - объем вытесненной из чашек ртути). В левом сосуде основная масса ртути будет находиться на большей высоте, чем в правом. Значит, за счет одной и той же работы запасены различные потенциальные энергии, что явно противоречит закону сохранения полной механической энергии.
Решение:
Работа атмосферного давления одинакова в обоих случаях, но тратится она не только на подъем ртути, но и на трение и на сообщение ртути кинетической энергии, переходящей в конечном счете в тепло.
Пусть основная масса ртути, находящаяся в сосуде, сосредоточена в полости. Кинетическая энергия этой массы определяется скоростью, с которой ртуть втекала в полость. В полости эта скорость теряется, за счет чего кинетическая энергия превращается в тепло. В левом сосуде кинетическая энергия будет меньше, чем в правом, так как разность давлений, определяющая скорость втекания ртути в полость, в этом случае меньше. Следовательно, никакого противоречия между законом сохранения полной механической энергии и тем, что в сосудах за счет одной и той же работы запасаются различные потенциальные энергии, нет.
