Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 3990
2017-08-04 
Радиус одного колена U-образной стеклянной капиллярной трубки $r_{1} = 1,0 мм$, радиус другого колена $r_{2} = 2,0 мм$. В трубку налита ртуть. К какому колену трубки следует присоединить вакуумный насос и какую разность давлений воздуха $\Delta p$ в коленах трубки должен он создать, чтобы уровни ртути в обоих коленах оказались одинаковыми? Ртуть не смачивает стекло.
Решение:
После выравнивания уровней ртути давление $p$ под ее поверхностью в обоих коленах станет одинаковым. Давление воздуха в узком колене $p_{1} = p - \frac{2 \sigma}{r_{1}}$, в широком $p_{2} = p - \frac{2 \sigma}{r_{2}}$ (см. задачу 3989). Следовательно, разность давлений в коленах трубки $\Delta p = p_{2} - p_{1} = 2 \sigma \left ( \frac{1}{r_{1}} - \frac{1}{r_{2}} \right ) = 510 Па$. Поскольку $\Delta p > 0$ (т. е. $p_{2} > p_{1}$), вакуумный насос следует присоединить к узкому колену трубки.
Ответ: к узкому колену; $\Delta p = 510 Па$.
Радиус одного колена U-образной стеклянной капиллярной трубки $r_{1} = 1,0 мм$, радиус другого колена $r_{2} = 2,0 мм$. В трубку налита ртуть. К какому колену трубки следует присоединить вакуумный насос и какую разность давлений воздуха $\Delta p$ в коленах трубки должен он создать, чтобы уровни ртути в обоих коленах оказались одинаковыми? Ртуть не смачивает стекло.
Решение:
После выравнивания уровней ртути давление $p$ под ее поверхностью в обоих коленах станет одинаковым. Давление воздуха в узком колене $p_{1} = p - \frac{2 \sigma}{r_{1}}$, в широком $p_{2} = p - \frac{2 \sigma}{r_{2}}$ (см. задачу 3989). Следовательно, разность давлений в коленах трубки $\Delta p = p_{2} - p_{1} = 2 \sigma \left ( \frac{1}{r_{1}} - \frac{1}{r_{2}} \right ) = 510 Па$. Поскольку $\Delta p > 0$ (т. е. $p_{2} > p_{1}$), вакуумный насос следует присоединить к узкому колену трубки.
Ответ: к узкому колену; $\Delta p = 510 Па$.
