2017-06-30
Аквалангисту необходимо определить глубину озера. Никаких иных инструментов, кроме цилиндрической мензурки с делениями у него нет. Как ему справиться с задачей?
Решение:
Аквалангисту необходимо нырнуть на дно озера, удерживая мензурку вверх дном. Тогда глубину погружения $H$ он сможет определить, воспользовавшись законом Бойля - Мариотта
$p_{0} \cdot l_{0} \cdot S = (p_{0} + \rho gH) l_{1}S$,
или
$H = \frac{p_{0}}{ \rho g} \left ( \frac{l_{0}}{l_{1}} - 1 \right )$,
где $p_{0}$ — давление воздуха в атмосфере; $l_{0}$ — высота мензурки; $l_{1}$ — высота столба воздуха в мензурке на глубине $H, \rho$ — плотность воды.
При атмосферном давлении $p_{0} = 1 \cdot 10^{5} Па$ в системе единиц СИ
$\frac{p_{0}}{ \rho g} \approx 10 м$.